EP3569577B1 - Flachglas, verfahren zu dessen herstellung sowie dessen verwendung - Google Patents
Flachglas, verfahren zu dessen herstellung sowie dessen verwendung Download PDFInfo
- Publication number
- EP3569577B1 EP3569577B1 EP19174408.5A EP19174408A EP3569577B1 EP 3569577 B1 EP3569577 B1 EP 3569577B1 EP 19174408 A EP19174408 A EP 19174408A EP 3569577 B1 EP3569577 B1 EP 3569577B1
- Authority
- EP
- European Patent Office
- Prior art keywords
- flat glass
- mol
- glass
- ppm
- sio
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000005357 flat glass Substances 0.000 title claims description 164
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 20
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 64
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 32
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 25
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 25
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 21
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 20
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 20
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 20
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 claims description 16
- 229910000272 alkali metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims description 13
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 11
- -1 iron ions Chemical class 0.000 claims description 10
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 claims description 9
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 8
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 6
- FUJCRWPEOMXPAD-UHFFFAOYSA-N Li2O Inorganic materials [Li+].[Li+].[O-2] FUJCRWPEOMXPAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 claims description 5
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 claims description 5
- XUCJHNOBJLKZNU-UHFFFAOYSA-M dilithium;hydroxide Chemical compound [Li+].[Li+].[OH-] XUCJHNOBJLKZNU-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 5
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims description 5
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 238000010309 melting process Methods 0.000 claims description 4
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 claims description 4
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 3
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 claims description 3
- KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N Na2O Inorganic materials [O-2].[Na+].[Na+] KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 claims 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 claims 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 171
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 72
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 52
- 239000005388 borosilicate glass Substances 0.000 description 52
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 38
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 29
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 25
- 238000000034 method Methods 0.000 description 23
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 22
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 21
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 17
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 16
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 15
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 13
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 13
- 230000008569 process Effects 0.000 description 13
- 238000004040 coloring Methods 0.000 description 12
- 239000000156 glass melt Substances 0.000 description 11
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 11
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 11
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 11
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 10
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 description 10
- 229910000287 alkaline earth metal oxide Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 description 9
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 9
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 8
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 8
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 8
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 7
- 241001295925 Gegenes Species 0.000 description 7
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 7
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 7
- 238000003280 down draw process Methods 0.000 description 6
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 6
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910018068 Li 2 O Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 5
- 239000006121 base glass Substances 0.000 description 5
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 5
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 5
- 238000006124 Pilkington process Methods 0.000 description 4
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 description 4
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 4
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 4
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 4
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 4
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 4
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 4
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 4
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 4
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 4
- 238000000411 transmission spectrum Methods 0.000 description 4
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910006404 SnO 2 Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000005354 aluminosilicate glass Substances 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 3
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 3
- 238000002493 microarray Methods 0.000 description 3
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 3
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 3
- RZVAJINKPMORJF-UHFFFAOYSA-N Acetaminophen Chemical compound CC(=O)NC1=CC=C(O)C=C1 RZVAJINKPMORJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000282575 Gorilla Species 0.000 description 2
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000002585 base Substances 0.000 description 2
- 239000005385 borate glass Substances 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 2
- 239000006063 cullet Substances 0.000 description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 description 2
- GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N iridium atom Chemical compound [Ir] GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000013980 iron oxide Nutrition 0.000 description 2
- 238000004102 ligand field theory Methods 0.000 description 2
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 2
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 2
- 239000005304 optical glass Substances 0.000 description 2
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 2
- 239000005284 oxidic glass Substances 0.000 description 2
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 2
- 239000005365 phosphate glass Substances 0.000 description 2
- 238000012805 post-processing Methods 0.000 description 2
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 2
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Chemical compound [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N potassium nitrate Chemical compound [K+].[O-][N+]([O-])=O FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000005297 pyrex Substances 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 2
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 description 2
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000005361 soda-lime glass Substances 0.000 description 2
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 2
- VWDWKYIASSYTQR-UHFFFAOYSA-N sodium nitrate Chemical compound [Na+].[O-][N+]([O-])=O VWDWKYIASSYTQR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 2
- 229910001428 transition metal ion Inorganic materials 0.000 description 2
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N AsGa Chemical compound [As]#[Ga] JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010755 BS 2869 Class G Substances 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 206010022528 Interactions Diseases 0.000 description 1
- 229910021537 Kernite Inorganic materials 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006004 Quartz sand Substances 0.000 description 1
- BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N Selenium Chemical compound [Se] BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003848 UV Light-Curing Methods 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 229910001508 alkali metal halide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000008045 alkali metal halides Chemical class 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- ADCOVFLJGNWWNZ-UHFFFAOYSA-N antimony trioxide Inorganic materials O=[Sb]O[Sb]=O ADCOVFLJGNWWNZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000149 argon plasma sintering Methods 0.000 description 1
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000010411 cooking Methods 0.000 description 1
- 238000004042 decolorization Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000005474 detonation Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000002845 discoloration Methods 0.000 description 1
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- VQCBHWLJZDBHOS-UHFFFAOYSA-N erbium(III) oxide Inorganic materials O=[Er]O[Er]=O VQCBHWLJZDBHOS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 238000013213 extrapolation Methods 0.000 description 1
- 239000010433 feldspar Substances 0.000 description 1
- 238000001917 fluorescence detection Methods 0.000 description 1
- 239000002828 fuel tank Substances 0.000 description 1
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002241 glass-ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N iron(2+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Fe+2] VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006148 magnetic separator Substances 0.000 description 1
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 125000004430 oxygen atom Chemical group O* 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001392 phosphorus oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000053 physical method Methods 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 229910000027 potassium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010970 precious metal Substances 0.000 description 1
- 229910000923 precious metal alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 239000011044 quartzite Substances 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 239000003870 refractory metal Substances 0.000 description 1
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 238000005204 segregation Methods 0.000 description 1
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011669 selenium Substances 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000007873 sieving Methods 0.000 description 1
- 239000005368 silicate glass Substances 0.000 description 1
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 1
- VSAISIQCTGDGPU-UHFFFAOYSA-N tetraphosphorus hexaoxide Chemical compound O1P(O2)OP3OP1OP2O3 VSAISIQCTGDGPU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005382 thermal cycling Methods 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- 210000004127 vitreous body Anatomy 0.000 description 1
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C4/00—Compositions for glass with special properties
- C03C4/10—Compositions for glass with special properties for infrared transmitting glass
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C3/00—Glass compositions
- C03C3/04—Glass compositions containing silica
- C03C3/076—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
- C03C3/089—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron
- C03C3/091—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron containing aluminium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B17/00—Forming molten glass by flowing-out, pushing-out, extruding or drawing downwardly or laterally from forming slits or by overflowing over lips
- C03B17/06—Forming glass sheets
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C23/00—Other surface treatment of glass not in the form of fibres or filaments
- C03C23/007—Other surface treatment of glass not in the form of fibres or filaments by thermal treatment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C3/00—Glass compositions
- C03C3/04—Glass compositions containing silica
- C03C3/076—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
- C03C3/089—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C4/00—Compositions for glass with special properties
- C03C4/0085—Compositions for glass with special properties for UV-transmitting glass
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C4/00—Compositions for glass with special properties
- C03C4/0092—Compositions for glass with special properties for glass with improved high visible transmittance, e.g. extra-clear glass
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C4/00—Compositions for glass with special properties
- C03C4/20—Compositions for glass with special properties for chemical resistant glass
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
- G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
- G02B6/0065—Manufacturing aspects; Material aspects
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
- H01Q9/04—Resonant antennas
- H01Q9/0407—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Description
- Die Erfindung betrifft ein Flachglas, vorzugsweise ein Flachglas mit einer hohen Transmission für elektromagnetische Strahlung im Wellenlängenbereich von 200 nm bis 1500 nm.
- Die Werkstoffklasse der Gläser ist seit langem bekannt.
- Auch Flachgläser gehören seit vielen Jahren zum Stand der Technik. Ein Flachglas bezeichnet allgemein ein flaches, insbesondere scheiben- oder bandförmig ausgebildetes Glas. Bekannte Herstellungsverfahren für Flachglas sind beispielsweise das Floatverfahren, Walzen oder auch Ziehen.
- In der Klasse der Gläser sind insbesondere die Borosilikatgläser von besonderer Bedeutung. So werden sie aufgrund ihrer besonderen Eigenschaften wie beispielsweise einer geringen Anfälligkeit gegenüber Temperaturwechseln, einer hohen chemischen Resistenz gegenüber einer Vielzahl von Reagenzien sowie ihrer guten Formstabilität auch bei hohen Temperaturen in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt. Insbesondere ist es in diesem Glassystem möglich, bestimmte Eigenschaften, wie eine besonders hohe Transmission des Materials, in einem bestimmten Wellenlängenbereich, beispielsweise im NIR-Bereich von etwa 850 nm bis etwa 1500 nm Wellenlänge, zu realisieren. Aufgrund der vielfältigen Möglichkeiten, die Eigenschaften des Glases einzustellen, sind daher eine Reihe von Anwendungen und Zusammensetzungen von Borosilikatgläsern bekannt.
- Die internationale Patentanmeldung
WO 2012/146860 A1 betrifft die Verwendung eines Borosilikatglases für Induktionsanwendungen. Beschrieben wird hierbei sowohl die Verwendung eines Alkaliborosilikatglases als auch die Verwendung eines alkalifreien Borosilikatglases. Vorteilhaft erscheint die Verwendung von Borosilikatglas insbesondere deshalb, weil das Material bei geringen thermischen Ausdehnungskoeffizienten, insbesondere Ausdehnungskoeffizienten von 5,0 * 10 -6/K, thermisch vorspannbar ist und auf diese Weise Glasscheiben mit ausreichender Härte und Festigkeit für die Anwendung als Kochfläche erhalten werden. - Weiterhin beschreibt die
deutsche Patentanmeldung DE 4325656 A1 Brandschutzverglasungen der Brandschutzklasse G, bei welchen Alkaliborosilikatgläser thermisch hoch vorgespannt werden. Der thermische Ausdehnungskoeffizient (auch Wärmeausdehnungskoeffizient WAK bzw. englisch coefficient of thermal expansion, CTE) beträgt beispielsweise für diese Gläser 4 * 10-6/K. Die Gläser weisen alle einen relativ hohen Gehalt an Erdalkalioxiden sowie an ZnO und ZrO2 auf, der zwischen 6 Gew.-% und 10 Gew.-% liegt. - Die deutsche Offenlegungsschrift
DE 101 50 884 A1 beschreibt ein Alkaliborosilikatglas, das thermisch gut vorspannbar ist. Es weist einen thermischen Ausdehnungskoeffizienten von beispielsweise 4*10-6/K auf und umfasst auch das Erdalkalioxid CaO. - In der
US 2017/0247284 A1 sind Borosilikatgläser für infrarote Anwendungen wie beispielsweise Heizerabdeckungen beschrieben. Die dort genannten Beispiele für Ausführungsformen von Gläsern 1 bis 10 sind alkalifreie Erdalkaliborosilikatgläser. Demgegenüber werden in Beispielen 11 bis 13 derUS 2017/0247284 A1 die Glaskeramik Neoceram, ein Borosilikatglas vom "Pyrex"-Typ sowie ein alkalifreies Borosilikatglas für TFT-Anwendungen angeführt. - Die US-amerikanische Patentschrift
US 9,145,333 B1 - Alkaliborosilikatgläser finden weiterhin auch als Trägersubstrat für beispielsweise sogenannte Bioslides oder Mikroarrays Verwendung. Beispielshaft beschreibt die europäische Patentschrift
EP 1 446 362 B1 ein derartiges Glas. Dieses Glas weist eine niedrige Eigenfluoreszenz und eine gute UV-Transparenz auf. Bezüglich des Gehalts an färbenden Ionen sind nur Grenzen für den Fe2O3-Gehalt (von weniger als 150 ppm), von oktaedrisch gebundenem Fe3+ von weniger als 10 ppm und von Cr3+ mit weniger als 10 ppm, und vorzugsweise sogar weniger als 2 ppm angegeben. Andere färbende Elemente, insbesondere die Übergangsmetalle der 3. Periode (also mit den Ordnungsnummern von 21 bis 30, hier insbesondere die Metalle von Titan bis Kupfer), sind hier nicht limitiert. Damit lassen sich aber keine Gläser mit einer hohen Lichttransmission im gesamten Wellenlängenbereich von 200 nm bis 1500 nm Wellenlänge realisieren. - Im Rahmen der vorliegenden Erfindung werden die Übergangsmetalle der 3. Periode des Periodensystems auch kurz als "3d-Elemente" oder "3d-Metalle" bezeichnet. Übergangsmetalle sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung die Metalle der Ordnungszahlen 21 bis 30, 39 bis 48, 57 bis 80 sowie 89 und 104 bis 112.
- Die deutsche Offenlegungsschrift
DE 10 2014 119 594 A1 betrifft ein Borosilikatglas mit niedriger Sprödigkeit und hoher intrinsischer Festigkeit sowie dessen Herstellung und Verwendung. Optische Eigenschaften wie die Lichttransmission, die Brechzahl, die Fluoreszenz und die Solarisation oder Ähnliches werden weder beschrieben noch beansprucht. Entsprechend ist auch der Gehalt der Gläser an den sogenannten 3d-Elemente nicht beschrieben. - In der US-amerikanischen Patentanmeldung
US 2017/0052311 A1 wird ein Glas für eine Lichtleiterplatte beschrieben. Es handelt sich dabei um eine Alkaliborosilikatglas, welches im Wellenlängenbereich von 400 nm bis 800 nm hoch lichtdurchlässig ist sowie frei von selektiver unerwünschter Lichtabsorption. Die lichttransmissionsmindernden Ionen der 3d-Elemente, wie beispielhaft Fe, Cr, Ni, Co, Cu, Mn, Ti und V, sollen in Summe einen Gehalt von maximal 50 ppm aufweisen. Jedoch ist eine Quantifizierung der einzelnen Elemente nicht vorgenommen und insbesondere ist hierbei nicht berücksichtigt, dass unterschiedliche Ionen unterschiedlich stark färben oder miteinander in Wechselwirkung treten können. Die Realisierung eines hochtransparenten Glases im gesamten Wellenlängenbereich von 200 nm bis 1500 nm ist damit mit den Gläsern, welche im Zusammensetzungsbereich der Glaszusammensetzungen derUS 2017/0052311 A1 liegen, nicht möglich. Der Gehalt von zweiwertigem Eisen Fe2+ soll in den Gläsern derUS 2017/0052311 A1 im Vergleich zum Gesamtgehalt an Eisen möglichst gering sein. - Auch die US-amerikanische Patentanmeldung
US 2017/0247285 A1 beschreibt Lichtleiterplatten aus Glas, wobei das Glas ein Hochalkali-Erdalkali-Borosilikatglas ist. Das Glas weist eine hohe Lichttransmission im Wellenlängenbereich von 380 nm bis 700 nm auf. Wegen der chemischen Vorspannbarkeit betragen die Na2O-Gehalte mehr als 4 Mol-%. Die Gehalte an B2O3 liegen bei jeweils weniger als 10 Mol-%. Zwar werden die Gehalte einiger 3d-Elemente, wie beispielsweise von Co, Ni und Cr limitiert, jedoch werden andere 3d-Elemente gar nicht berücksichtigt, wie beispielsweise Cu, Mn, Ti und V. Das molare Verhältnis von Al2O3 und Na2O wird jeweils auf etwa 1 gesetzt, was darauf zurückzuführen ist, dass auf diese Weise eine besonders gute Vorspannbarkeit realisiert werden kann. Damit ist jedoch ein hoch lichtdurchlässiges Glas im gesamten Wellenlängenbereich von 200 nm bis 1500 nm nicht möglich. - Das japanische Patent
JP 5540506 - Die internationale Patentanmeldung
WO 2017/070500 A1 beschreibt ein Glassubstrat für die Verwendung als Microarray für eine Fluoreszenz-Detektionsmethode, welche beispielsweise auch für Mikroskop-Trägergläser, Petrischalen oder sonstige Glass Slides, beispielsweise mit darauf oder darin eingebrachten Texturen geeignet sein können. Alle beschriebenen Glassubstrate weisen zwingend einen Gehalt an B2O3 auf. Die erhaltenen Ausdehnungskoeffizienten liegen zwischen 4,9 bis 8,0 * 10-6/K. Weiterhin umfassen die in derWO 2017/070500 A1 beschriebenen Gläser SnO2. - Die internationale Patentanmeldung
WO 2017/070066 A1 beschreibt die Herstellung von Lichtleiterplatten aus Glassubstraten, wobei die Gläser den in der internationalen PatentanmeldungWO 2017/070500 A1 entsprechen. Insbesondere liegen für die in derWO 2017/070066 A1 beschriebenen Glaszusammensetzungen die SiO2-Gehalte zwischen 65,79 Mol-% und 78,17 Mol-% und die Gehalte an B2O3 betragen zwischen 0 und 11,16 Mol-%. - Die japanische Patentanmeldung
JP 2010/208906 A - Im
US-amerikanischen Patent 4,298,389 werden Gläser mit hoher Transmission für solare Anwendungen beschrieben. Die optimierte solare Transmission betrifft hierbei den Wellenlängenbereich von 350 nm bis 2100 nm. Das Basisglas ist ein Alumino-Erdalkaliborosilikatglas mit B2O3-Gehalten von 2 Gew.-% bis 10 Gew.-%. Der Gehalt an Fe2O3 liegt bei 200 ppm, wobei alles Eisen in dreiwertiger Oxidationsstufe vorliegt. Die UV-Transmission ist daher extrem gering. - Ein Glas für die Anwendungen in Touch-Screens wird in der US-amerikanischen Patentanmeldung
US 2014/0152914 A1 beschrieben. Es handelt sich dabei um ein Aluminosilikatglas, welches auch unter der Marke "Gorilla" bzw. dem Namen Gorilla Glas angeboten wird. - Eine hochtransmittierende Glasscheibe wird in der europäischen Patentanmeldung
EP 2 261 183 A2 beschrieben. Das Glas weist eine Zusammensetzung auf, die Na2O und CaO sowie SiO2 umfasst und B2O3-frei ist. Nach einer UV-Bestrahlung, also Bestrahlung mit einer Wellenlänge bis 400 nm, soll diese Scheibe keine Transmissionsminderung im sichtbaren Spektralbereich aufweisen. -
DE 692 14 985 T2 betrifft eine Borosilikatglaszusammensetzung, die eine hohe spektrale Durchlässigkeit im sichtbaren Bereich, aber eine geringe UV-Durchlässigkeit haben soll. Solcherart zusammengesetzte Glasscheiben dienen insbesondere als Abdeckung für Galliumarsenid-Solarzellen. Das Borosilikatglas weist einen thermischen Ausdehnungskoeffizienten von 6,4 - 7,0 * 10-6/K auf. Als UV-Blocker wird CeO2 verwendet. - Die deutsche Patentschrift
DE 43 38 128 C1 beschreibt Borosilikatgläser, die eine hohe Transmission im UV-Bereich aufweisen sowie einen niedrigen thermischen Ausdehnungskoeffizienten im Bereich von 3,2 * 10-6/K und 3,4 * 10-6/K und eine hohe chemische Beständigkeit. Als Reduktionsmittel wird metallisches Silizium verwendet. Infolge dessen ist der Anteil von Fe2+ gegenüber Fe3+ hoch, was die Transmission im Nah-IR-Bereich verringert. - Weiterhin beschreibt die
deutsche Patentschrift DE 43 35 204 C1 ein reduzierend erschmolzenes Borosilikatglas mit hoher Transmission im UV-Bereich (85% bei 254 nm und einer Dicke des Glases von 1 mm). Der SiO2-Gehalt liegt zwischen 58 Gew.-% und 65 Gew.-% und der thermische Ausdehnungskoeffizient beträgt 5 - 6*10-6/K. Als Reduktionsmittel in der Schmelze wurde Kohlenstoff verwendet. - Das
deutsche Patent DE 38 01 840 A1 betrifft ein UV-durchlässiges Borosilikatglas, wobei als Reduktionsmittel Zucker und metallisches Aluminium verwendet werden, mit der Zusammensetzung 64 Gew.-% bis 66,5 Gew.-% SiO2 und 20 Gew.-% bis 22,5 Gew.-% B2O3. Der thermische Ausdehnungskoeffizient beträgt zwischen 3,8 * 10-6/K und 4,5 * 10-6/K. - Die US-amerikanische Patentschrift
US 4,925,814 beschreibt ein UV-durchlässiges Glas mit 60 Mol-% bis 70 Mol-% SiO2 und 16 Mol-% bis 20 Mol-% B2O3. Der thermische Ausdehnungskoeffizient liegt im Bereich von 4,7 * 10-6/K bis 6,2*10-6/K. - Die deutsche Patentanmeldung
DE 10 2009 021 115 A1 beschreibt Silikatgläser mit hoher Transmission im UV-Bereich. Die Gläser weisen einen SiO2-Gehalt zwischen 65 Gew.-% und 77 Gew.-%, einen Gehalt an B2O3 zwischen 0,5 Gew.-% und 8 Gew.-% sowie weiterhin einen hohen Gehalt an Alkali- und Erdalkali-Ionen auf. Der thermische Ausdehnungskoeffizient beträgt zwischen 9 * 10-6/K und 10 * 10-6/K. Zur Reduzierung von dreiwertigem Eisen zu zweiwertigem Eisen wird Kohlenstoff oder metallisches Silizium zugegeben. - Ein solarisationsbeständiges Borosilikatglas ist beschrieben in der deutschen Patentschrift
DE 10 2012 219 614 B4 . Die Zusammensetzung dieses Glases weist 65 Gew.-% bis 85 Gew.-% SiO2 sowie 7 Gew.-% bis 20 Gew.-% B2O3 auf. Die Solarisationsbeständigkeit wird erreicht durch eine definierte Lage der UV-Kante (5% Transmission bei ca. 280 nm, 0% Transmission bei 256 nm bei einer Dicke des Glases von 1,3 mm). Das Glas ist mithin nicht mehr durchlässig für UV-C-Strahlung. Die spezifische Lage der UV-Kante wird durch eine Kombination von TiO2, MoO3 und V2O5 erreicht. - Die deutsche Offenlegungsschrift
DE 25 19 505 beschreibt ein UV-durchlässiges Borosilikatglas mit 61 Gew.-% bis 70 Gew.-% SiO2 und 0,5 Gew.-% bis 3,5 Gew.-% B2O3. Wobei dem Glas ein organisches Reduktionsmittel zugesetzt wird. Das Glas zeigt nach UV-Bestrahlung wenig Solarisation. - In der deutschen Offenlegungsschrift
DE 38 26 586 A1 werden UV-durchlässiges Alkali-Bor-Aluminosilikatgläser beschrieben. Der thermische Ausdehnungskoeffizient liegt im Bereich von 5,2 * 10-6/K bis 6,2 * 10-6/K, wobei der Gehalt an SiO2 zwischen 58 Gew.-% und 62 Gew.-% und der Gehalt an B2O3 zwischen 15 Gew.-% und 18 Gew.-% beträgt. Die UV-Durchlässigkeit beträgt für ein Glas einer Dicke von 1 mm mindestens 80% bei einer Wellenlänge von 254 nm. Jedoch weisen die dort beschriebenen Gläser hohe thermische Ausdehnungskoeffizienten zwischen 5,6 * 10-6/K und 6,2 * 10-6/K auf. - Die internationale Patentanmeldung
WO 2016/115685 A1 beschreibt Gläser mit niedrigem thermischen Ausdehnungskoeffizienten bei gleichzeitig hoher UV-Durchlässigkeit und Solarisationsbeständigkeit. Beschrieben werden zwei Glastypen, nämlich einerseits ein alkalifreies Erdalkaliborosilikatglas der Zusammensetzung 50 Mol-% bis 75 Mol-% SiO2, 5 Mol-% bis 20 Mol-% B2O3 und einem Erdalkalioxidgehalt von 3 Mol-% bis 25 Mol-% sowie andererseits ein erdalkalifreies Alkaliborosilikatglas der Zusammensetzung 78 Mol-% bis 85 Mol-% SiO2, 5 Mol-% bis 20 Mol-% B2O3 und einem Alkalioxidgehalt zwischen 0 Mol-% bis 13 Mol-%. Der thermische Ausdehnungskoeffizient liegt im Bereich zwischen 2 * 10-6/K und 4 * 10-6/K. Die UV-Transmission soll dabei verbessert werden durch eine Justierung der Anzahl der Nichtbrückensauerstoffatome, also durch eine Beeinflussung der Glasnetzwerkstruktur. Dabei wurde mit einem hochreinen Glas mit einem Fe2O3-Gehalt von weniger als 0,01 Mol-% eine Transmission von 51 % bei 248 nm und 88 % bei 308 nm erreicht. Jedoch zeigt sich im Vergleich der hochreinen Gläser mit solchen Gläsern, welche deutlich höhere Gehalte an Fe2O3 aufweisen, dass diese auch eine deutlich verringerte Transmission im UV-Bereich aufweisen, und zwar von 10% bei 248 nm sowie 61 % bei 308 nm. Anders als beschrieben scheint damit weniger die Anzahl der Nichtbrückensauerstoffe, sondern vielmehr der Gehalt an Verunreinigung, insbesondere in Form färbender Ionen, wie beispielsweise von Eisen-Ionen, für die UV-Transmission bestimmend zu sein. Dabei ist beachtlich, dass die beschriebene internationale Patentanmeldung keine Aussagen zum Gehalt an anderen färbenden Ionen, wie beispielsweise anderen 3d-Elementen, trifft. - In der internationalen Patentanmeldung
WO 2017/119399 A1 werden drei unterschiedliche Glastypen vorgeschlagen, welche als im sichtbaren Spektralbereich mit Wellenlängen von 380 nm bis 780 nm hochtransmissiv beschrieben werden. Dabei handelt es sich bei dem beschrieben Glastyp A um ein hochalkalihaltiges Erdalkalialumosilikatglas, bei Glastyp B um ein hochalkalihaltiges Borosilikatglas und bei Glastyp C um ein alkalifreies Erdalkaliborosilikatglas. Ein niedriger Brechungsindex ist mit diesen Gläsern nicht realisierbar; die Beispielgläser in Tabelle 1 der internationalen PatentanmeldungWO 2017/119399 A1 weisen alle einen Brechungsindex von mehr als 1,5 auf. - Die internationale Patentanmeldung
WO 2017/052338 A1 beschreibt eine Lichtleiterplatte aus Glas, welches eine Zusammensetzung von 75 Gew.-% bis 85 Gew.-% SiO2, einen Gehalt von B2O3 von 5 Gew.-% bis 20 Gew.-%, zwischen 1 Gew.-% bis 5 Gew.-% Al2O3 und 3 Gew.-% bis 8 Gew.-% R2O aufweist, wobei R mindestens eines der Elemente Lithium, Natrium oder Kalium ist, sowie weniger als 0,0025 Gew.-% an Fe2O3 aufweist. - Die japanische Patentanmeldung
JP 2010/208906 A - In der japanischen Patentanmeldung
JP 2015/193521 A - In der internationalen Patentanmeldung
WO 2016/194780 A1 werden Borosilikatgläser mit hoher Transmission für elektromagnetische Strahlung speziell im DUV, also im Bereich von UV-C-Strahlung, beschrieben, welche aus folgendem Zusammensetzungsbereich kommen: SiO2 zwischen 55 Mol-% und 80 Mol-%, B2O3 zwischen 12 Mol-% und 27 Mol-%, Al2O3 zwischen 0 Mol-% und 3,5 Mol-%, die Summe der Gehalte von Li2O, Na2O und K2O zwischen 0 Mol-% und 20 Mol-% und einem Gehalt an Erdalkalioxiden RO zwischen 0 Mol-% und 5Mol-%. Die Beispielgläser sind alle hoch alkalihaltig und weisen thermische Ausdehnungskoeffizienten zwischen 4*10-6/K und 7*10-6/K auf. - Für moderne optische Applikationen werden an den Werkstoff Glas jedoch zunehmend komplexere Anforderungen gestellt. Anwendungsfelder für Gläser bestehen hierbei im Bereich des sogenannten UV-Curing, also dem Aushärten von organischen Beschichtungsmaterialien wie beispielsweise Lacken, durch energiereiche UV-Strahlung im Bereich von 200 nm bis 380 nm Wellenlänge, im LED-Bereich für LED im UV-Bereich, für welche UV-durchlässige, plane Glasabdeckungen benötigt werden, sowie als Fenster, Filter oder Verkapselungen, beispielsweise für NIR-Kameras bzw. Radar oder LiDAR-Anwendungen, wo eine hohe Durchlässigkeit für Strahlung im Bereich von 850 nm bis 1500 nm Wellenlänge notwendig ist. Auch Anwendungen, bei denen eine hohe Durchlässigkeit des Glasmaterials für Strahlung im sichtbaren Wellenlängenbereich erforderlich ist, also im Wellenlängenbereich von etwa 380 nm bis etwa 780 nm, sind von großer Bedeutung, und umfassen beispielsweise Abdeckungen für LED im Wellenlängenbereich des sichtbaren Lichts, hier insbesondere bei Wellenlängen zwischen 380 nm und 700 nm, sogenannte Light-Guide-Plates, oder beispielsweise für LEDbasiertes Licht-Management, insbesondere zur Erzeugung von homogenem weißen Licht, ohne dass es bei großformatigen Displays im sogenannten "Slim-Design" mit direkter Hinterleuchtung und/oder indirekter Lichteinstrahlung in der Kante zu einer Farbverschiebung kommt, wobei hier der gesamte Wellenlängenbereich des sichtbaren Lichts von etwa 380 nm und bis ca. 780 nm von besonderer Bedeutung ist.
- Weitere Anwendungen betreffen beispielsweise sogenannte Micro-Arrays für die Diagnostik, wobei hier dünne Glassubstrate mit sehr geringer Eigenfluoreszenz und hoher Lichttransmission im Wellenlängenbereich von 380 nm bis 780 nm gefordert sind.
- Als Trägerglas zur Herstellung von ultradünnen Halbleiterwafern aus Silicium ist ein Glas mit an Silicium angepasstem thermischen Ausdehnungskoeffizienten gefordert, bei welchem ein UV-Debonding bei etwa 254 nm durchgeführt werden kann.
- Für Hochfrequenzanwendungen werden mikrowellendurchlässige Glassubstrate mit Transparenz für Strahlung im GHz-Bereich gebraucht, beispielsweise für neuartige Flach-Antennen mit geringem dielektrischen Verlustfaktor.
- Aus diesen modernen und vielfach neuartigen Anwendungsgebieten für Glas ergeben sich folgende vorteilhafte Anforderungen an die Eigenschaften des zu verwendeten Glassubstrates:
- Hohe UV-Transparenz insbesondere im Wellenlängenbereich von 200 nm bis 300 nm
- Hohe Transparenz im Sichtbaren, also von 380 nm bis 780 nm
- Hohe Transparenz im Nahen Infrarot, also im Wellenlängenbereich von 780 nm bis 1500 nm
- Geringe Eigenfluoreszenz
- Hohe Solarisationsbeständigkeit
- Niedrige Lichtbrechung
- Niedriger thermische Ausdehnungskoeffizient
- Hohe chemische Beständigkeit und geringe Korrosionsneigung
- Minimale Alkali-Migration im Glas, insbesondere keine Alkaliabgabe an der Glasoberfläche
- Gute mechanische Stabilität und hohe Festigkeit gegen abrasiv wirkenden Angriff auf die Glasoberfläche durch verschiedene Medien
- Optimale dielektrische Eigenschaften: bei 1 MHz ε ≤ 5, tan σ ≤ 50*10-4
- Allen vorstehend genannten Gläsern ist jedoch gemein, dass diese lediglich Teilbereiche der genannten Anforderungen abdecken. So ist es, wie vorstehend erläutert, zwar möglich, durch eine gezielte Änderung der Glaszusammensetzung im Bereich der Borosilikatgläser Eigenschaften für spezifische Anwendungen, beispielsweise eine hohe Vorspannbarkeit bei hoher Transmission für elektromagnetische Strahlung im sogenannten optischen Spektralbereich (von ca. 380 nm bis ca. 800 nm Wellenlänge) zu optimieren, allerdings mit dem Nachteil, dass ein solcherart optimiertes Glas für eine andere Anwendung, beispielsweise mit hoher Transmission für Strahlung im UV-Bereich (von ca. 200 nm bis ca. 400 nm) bei gleichzeitig hoher Solarisationsbeständigkeit nicht geeignet ist. Werden wiederum Gläser mit relativ hoher UV-Transmission erhalten, weisen diese in der Regel sehr hohe thermische Ausdehnungskoeffizienten auf, was für Anwendungen im Bereich der Leiterplattenherstellung (Si-Debonding) unvorteilhaft ist. Anpassungen von Glaszusammensetzungen auf spezifische Anwendungen sind jedoch immer mit einem hohen Aufwand verbunden.
- Eine Alternative zu den vorgenannten Gläsern könnte in der Verwendung von reinem Kieselglas SiO2 liegen, welches beispielsweise über eine hohe UV-Durchlässigkeit und eine hohe chemische Beständigkeit verfügt. Der Verwendung von reinem Kieselglas sind jedoch dadurch Grenzen gesetzt, dass dieses Glas aufgrund der aufwändigen Herstellung sehr teuer ist. Weiterhin ist Kieselglas nicht als Flachglas herstellbar.
- Somit besteht Bedarf an einem Flachglas mit einer hohen Transmission im Wellenlängenbereich von 200 nm bis 1500 nm, vorzugsweise insbesondere mit niedrigem thermischen Ausdehnungskoeffizienten, hoher chemischer Beständigkeit und mechanischer Festigkeit und niedriger Brechzahl, welches kostengünstig herstellbar ist.
- Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Flachglases, welches die Schwächen des Standes der Technik überwindet oder zumindest mindert.
- Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1.
- Speziellere und bevorzugte Ausführungsformen finden sich in den abhängigen Ansprüchen. Die Erfindung betrifft mithin ein Flachglas, wobei die Transmission des Flachglases für elektromagnetische Strahlung bei einer Dicke des Flachglases von 1 mm bei einer Wellenlänge von 254 nm 20% oder mehr, bevorzugt 60 % oder mehr, besonders bevorzugt 85% oder mehr und ganz besonders bevorzugt 88 % oder mehr, und/oder bevorzugt bei einer Wellenlänge von 300 nm 82 % oder mehr, bevorzugt 90 % oder mehr, besonders bevorzugt 91% oder mehr, und/oder bevorzugt bei einer Wellenlänge von 350 nm 90 % oder mehr, bevorzugt 91% oder mehr, und/oder bevorzugt bei einer Wellenlänge von 546 nm 92% oder mehr, bevorzugt 92,5% oder mehr, und/oder bevorzugt bei einer Wellenlänge von 1400 nm 92,5% oder mehr, bevorzugt 93% oder mehr, und/oder bevorzugt im Wellenlängenbereich von 380 nm bis 780 nm 91,5 % oder mehr, bevorzugt 92 % oder mehr, und/oder bevorzugt im Wellenlängenbereich von 780 nm bis 1500 nm 92,5% oder mehr, bevorzugt 93% oder mehr, beträgt.
- Im Rahmen der Erfindung liegen auch dickere oder dünnere Flachgläser, wenn diese dickeren oder dünneren Flachgläser auch bei 1 mm Dicke die Werte der unabhängigen Ansprüche erfüllen.
- Dickere Flachgläser können zur Feststellung, ob diese im Schutzbereich liegen, auf eine Dicke von 1 mm ausgedünnt werden.
- Dünnere Flachgläser können durch Stapelung und eventuell nötige Ausdünnung auch auf eine Dicke von 1 mm gebracht werden, sodass an Stelle der Umrechnung auch eine physikalische Messung der Transmission vorgenommen werden kann, um zu bestimmen, ob diese dünneren Flachgläser im Schutzumfang liegen.
- Das Flachglas gemäß der vorliegenden Erfindung weist damit eine breitbandig hohe Durchlässigkeit für elektromagnetische Wellenlängen im Wellenlängenbereich von 200 nm bis 1500 nm auf.
- Im Rahmen der vorliegenden Erfindung gelten folgende Definitionen:
Unter einem Flachglas wird im Sinne der vorliegenden Erfindung ein Glaskörper verstanden, dessen geometrische Abmessung in einer Raumrichtung mindestens eine Größenordnung geringer ist als in den beiden anderen Raumrichtungen. Vereinfacht gesprochen ist also die Dicke des Glaskörpers also mindestens eine Größenordnung geringer als dessen Länge und Breite. Flachgläser können beispielsweise bandförmig ausgestaltet sein, sodass also ihre Länge nochmals deutlich größer ist als ihre Breite, oder Länge und Breite können in etwa dieselbe Größenordnung aufweisen, sodass das Flachglas mithin als Scheibe vorliegt. - Insbesondere wird unter einem Flachglas ein Glas verstanden, welches aus dem Herstellungsprozess selbst bereits als scheiben- oder bandförmig ausgebildeter Körper erhalten wird. Nicht jeder scheiben- oder bandförmig ausgebildete Glaskörper ist mithin als Flachglas im Sinne der vorliegenden Erfindung zu verstehen. Beispielsweise ist es auch möglich, eine Glasscheibe aus einem Glasblock durch Schneiden und anschließendes Schleifen und/oder Polieren heraus zu präparieren. Insbesondere wird ein Flachglas im Rahmen der vorliegenden Offenbarung erhalten in einem Schmelzprozess mit anschließender Heißformgebung, insbesondere in einem Walzverfahren, einem Floatverfahren oder einem Ziehverfahren, wie einem Down-Draw-Verfahren, vorzugsweise einem Overflow-Fusion-Down-Draw-Verfahren, oder einem Up-Draw-Verfahren oder einem Foucault-Verfahren. Die Oberfläche des Flachglases kann feuerpoliert vorliegen oder aber auch nach dem Heißformgebungsprozess in einem Kaltnachverarbeitungsschritt nachbehandelt sein. Die Oberflächencharakteristik des Flachglases unterscheidet sich dabei je nach dem gewählten Heißformgebungsverfahren.
- Sofern im Rahmen der vorliegenden Anmeldung auf den thermischen Ausdehnungskoeffizienten Bezug genommen wird, handelt es sich dabei, sofern nicht ausdrücklich anders angegeben, um den linearen thermischen Ausdehnungskoeffizienten α. Dieser ist dabei, sofern nicht ausdrücklich anders vermerkt, im Bereich von 20°C bis 300 °C angeben. Die Bezeichnungen CTE, WAK, α sowie α20-300 und weiterhin allgemein "thermischer Ausdehnungskoeffizient" werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung synonym verwendet. Beim angegeben Wert handelt es sich um den nominalen mittleren thermischen Ausdehnungskoeffizienten gemäß ISO 7991, welcher in statischer Messung bestimmt ist.
- Die Transformationstemperatur Tg ist bestimmt durch den Schnittpunkt der Tangenten an die beiden Äste der Ausdehnungskurve beim Messung mit einer Heizrate von 5K/min. Dies entspricht einer Messung nach ISO 7884-8 bzw. DIN 52324.
- Nach der vorliegenden Erfindung ist somit das Flachglas also ein flacher, scheiben- oder bandförmiger Glaskörper, welcher insbesondere native Oberflächen aufweisen kann. Als Oberflächen des Flachglases werden dabei im Rahmen der vorliegenden Erfindung die beiden prinzipiellen Flächen des Glaskörpers bezeichnet, also diejenigen Flächen, welche durch die Länge und die Breite des Glaskörpers bestimmt sind. Nicht als Oberflächen in diesem Sinne sind die Kantenflächen zu verstehen. Diese machen zum einen nur einen sehr geringen Flächenanteil des Flachglaskörpers auf, zum anderen werden Flachglaskörper aus dem aus dem Fertigungsprozess erhaltenen Flachglaskörper, also in der Regel einem Glasband, auf entsprechende, sich aus Kunden- oder Produktionsvorgaben ergebende Größen zugeschnitten.
- Das Vorliegen des Glases als Flachglas gemäß der vorliegenden Erfindung hat weitreichende Vorteile. So entfallen aufwändige Präparationsschritte, die nicht nur zeit-, sondern auch kostenintensiv sind. Auch sind durch die üblichen Verfahren zur Herstellung von Flachglas zugänglichen Geometrien, insbesondere also große Abmessungen des Flachglases, leicht zugänglich. Darüber hinaus sind native Oberflächen eines Glases, welche auch als feuerpoliert bezeichnet werden, bestimmend beispielsweise für die mechanischen Eigenschaften des Glaskörpers, wobei eine Nachbearbeitung der Oberfläche eines Glases zumeist einen erheblichen Festigkeitsverlust mit sich führt. Das Flachglas gemäß der vorliegenden Erfindung verfügt somit vorzugsweise über eine Festigkeit, welche im Vergleich zu nachbearbeiteten Gläsern höher ist.
- Das Flachglas gemäß der vorliegenden Erfindung weist, wie vorstehend bereits dargestellt, eine breitbandig hohe Transmission für elektromagnetische Strahlung im gesamten Wellenlängenbereich von 200 nm bis 1500 nm auf und erreicht damit ein Transmissionsniveau, welches in dieser Qualität bislang lediglich mit optischen Gläsern erzielt werden konnte. Jedoch verfügt das Flachglas gemäß der Erfindung über eine gegenüber diesen optischen Gläsern, insbesondere gegenüber Kieselglas, deutlich verbesserte Schmelzbarkeit insbesondere in kontinuierlichen Schmelzaggregaten, sodass die Bereitstellung eines Glases mit breitbandiger Transmission für elektromagnetische Strahlung im gesamten Wellenlängenbereich von 200 nm bis 1500 nm erstmals als Flachglas möglich ist, und zwar sowohl technologisch als auch wirtschaftlich.
- Um eine gute Schmelzbarkeit, mithin eine wirtschaftliche Produktion, des Flachglases zu gewährleisten, beträgt die Summe des Gehalts des Flachglases an Oxiden von Netzwerkbildnern, insbesondere an Oxiden von Silicium und/oder Bor, gemäß einer Ausführungsform höchstens 98 Mol-%.
- Ein hoher Gehalt des Flachglases gemäß Ausführungsformen der Erfindung an Netzwerkbildnern, insbesondere SiO2 und/oder B2O3, sorgt dabei dafür, dass die guten Transmissionseigenschaften des Flachglases überhaupt erreicht werden können. Wie vorstehend bereits ausgeführt, zeigt reines Kieselglas (auch als Quarzglas bezeichnet), SiO2, breitbandig eine sehr hohe Transmission für elektromagnetische Strahlung. Jedoch ist eine Schmelze aus reinem SiO2 technologisch nicht darstellbar.
- Netzwerkbildner werden hierbei im Sinne von Zachariasen verstanden, umfassen also Kationen, welche überwiegend die Koordinationszahl 3 oder 4 aufweisen; insbesondere handelt es sich hierbei um die Kationen der Elemente Si, B, P, Ge. Netzwerkbildner stehen hierbei im Gegensatz zu Netzwerkwandlern wie beispielsweise Na, K, Ca, Ba mit üblichen Koordinationszahlen von 6 und mehr, sowie Zwischenoxiden wie Al, Mg, Zn, welche vorwiegend Oxidationszahlen von 4 bis 6 aufweisen.
- Weiterhin ist bekannt, dass bereits kleine Mengen an Verunreinigungen die Transmissionseigenschaften von Kieselglas drastisch beeinflussen, nämlich verschlechtern. Überraschenderweise hat sich jedoch gezeigt, dass bereits mit einem maximalen Gehalt an Netzwerkbildern von 98 Mol-% dennoch die vorstehend erläuterten vorteilhaften Transmissionseigenschaften für Flachglas realisierbar sind.
- Vorteilhaft beträgt gemäß einer Ausführungsform der lineare thermische Ausdehnungskoeffizient α des Flachglases zwischen 2,4 * 10-6/K und 3,5 * 10-6/K.
- Ein solcher Wert des linearen thermischen Ausdehnungskoeffizienten α ist vorteilhaft, da auf diese Weise eine bessere Anpassung des thermischen Ausdehnungskoeffizienten beispielsweise an das in der Leiterplattenindustrie häufig verwendete Silizium möglich ist. Bei einer Verwendung beispielsweise von Quarzglas, welches einen sehr niedrigen thermischen Ausdehnungskoeffizienten von lediglich 0,5 * 10-6/K aufweist, kann es hier bei Temperaturwechselbelastungen zum Reißen auf das Substrat aus Quarzglas aufgebrachter Schichten aus Silizium kommen. Dies ist bei Flachglas gemäß dieser Ausführungsform durch den vorteilhaften linearen thermischen Ausdehnungskoeffizienten deutlich reduziert.
- Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Flachglases beträgt der Gehalt des Flachglases an SiO2 zwischen 72 Mol-% und 85 Mol-%, vorzugsweise zwischen 76 Mol-% und 85 Mol-%.
- Dies ist deshalb besonders vorteilhaft, da auf diese Weise nochmals die Schmelzbarkeit des Flachglases verbessert wird. Jedoch sollte der Gehalt des Flachglases an SiO2 nicht zu gering sein, insbesondere nicht geringer als 72 Mol-%, vorteilhaft nicht geringer als 76 Mol-%.
- Dem Fachmann ist bekannt, dass einfache farblose Grundglassysteme, wie beispielsweise Kieselglas (auch Quarzglas) SiO2, aber auch reines Boratglas B2O3 (sowie hypothetisches reines Phosphatglas P2O5, welches wegen der hohen Hygroskopizität von Phosphoroxid nicht darstellbar ist), sehr hohe Durchlässigkeit für Strahlung im UV-Bereich aufweisen. In der Regel werden die Gläser hinsichtlich ihrer Transmissionseigenschaften durch die Lage der Absorptionskante, beispielsweise der sogenannten UV-Absorptionskante, beschrieben. Die Lage der Absorptionskante wird in der Regel durch die Angabe der Wellenlänge λ0 charakterisiert. Bei der Wellenlänge λ0 zur Charakterisierung der UV-Absorptionskante handelt es sich um den Wellenlängenwert, den man durch geradlinige Extrapolation des steil abfallenden Teils der Transmissionskurve zum Schnittpunkt mit der λ-Koordinate erhält. Im Folgenden sind die Werte für λ0 in nm für einige farblose Grundgläser angegeben:
SiO2: λ0 = 162 nm B2O3: λ0 = 200 nm HPO3: λ0 = 273 nm - Theoretisch den kleinsten Wert für die Absorptionskante sollte reines Phosphatglas der Zusammensetzung P2O5 aufweisen, welches sich jedoch, wie vorstehend ausgeführt, nicht darstellen lässt. Der Einbau von Wasser in Glas führt zu einer Verschiebung der hier betrachteten UV-Absorptionskante hin zu höheren Wellenlängen. Auch ein wasserfreies B2O3-Glas ist schwierig herzustellen, so dass reines wasserfreies Kieselglas die höchste UV-Durchlässigkeit alles Glassysteme aufweist. Wie bereits ausgeführt, ist dieses als Flachglas weder ökonomisch noch technologisch darstellbar.
- Eine weitere Verschiebung der SiO2 oder B2O3-Grundglaskurve ins langwellige UV-Gebiet ergibt sich, wenn in die Grundgläser SiO2 oder B2O3 weitere Oxide, beispielsweise Alkali- oder Erdalkalioxide (auch als basische Oxide bezeichnet), eingebaut werden. Durch den Einbau dieser Oxide werden in der Glasstruktur sogenannte Trennstellen-Sauerstoffionen erzeugt (diese werden auch als "Non-Bridging Oxygens" oder kurz als NBO bezeichnet). Für die Verschiebung der Absorptionskante durch den Einbau eines Metalloxids MexOy gilt beispielhaft die folgende Abschätzung:
SiO2 + MexOy Verschiebung von λ0 von 162 nm auf etwa 270 nm B2O3 + MexOy Verschiebung von λ0 von 200 nm auf etwa 360 nm - "Me" bezeichnet dabei ein Metall, welches in Oxiden üblicherweise die Oxidationszahl y aufweist. In welchem genauem Umfang es tatsächlich zu einer Verschiebung der Absorptionskante, hier also der UV-Absorptionskante, kommt, ist dabei abhängig von der Natur des Metalls, also beispielsweise davon, ob es sich dabei um ein Alkalimetall oder ein Erdalkalimetall handelt, sowie wiederum für den beispielhaften Fall von Alkalioxiden, ob konkret beispielsweise Na2O oder K2O in das Grundglas eingebaut wurde.
- Die UV-Absorption der oxidischen Gläser erfolgt vorrangig durch die Elektronen der Sauerstoffionen, welche von der elektromagnetischen Strahlung angeregt werden. Fest gebundene Sauerstoffionen brauchen zu ihrer Anregung sehr energiereiche kurzwellige Strahlung, wohingegen für weniger feste Sauerstoffbindungen, insbesondere solche, welche auch durch das Vorhandensein der Trennstellen-Sauerstoffionen (Nicht-Brücken-Sauerstoff, NBO) bedingt, bereits durch weniger energiereiche, langwellige UV-Strahlung angeregt werden.
- Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst das Flachglas B2O3, wobei vorzugsweise der Gehalt des Flachglases an B2O3 zwischen 10 Mol-% und 25 Mol-%, insbesondere vorzugsweise zwischen 10 Mol-% und 22 Mol-%, beträgt. B2O3 als reines Boratglas weist zwar eine hinsichtlich der Transmissionseigenschaften ungünstigere Lage der UV-Absorptionskante auf, bringt jedoch den Vorteil mit sich, dass es einen weniger hohen Schmelzpunkt als SiO2 aufweist. Ein zu hoher Gehalt an B2O3 ist jedoch sowohl wegen der Hygroskopizität von B2O3 als auch wegen dessen Neigung, aus Schmelzen abzudampfen, ungünstig.
- Wie vorstehend ausgeführt, ist reines Kieselglas hinsichtlich der Transmissionseigenschaften eines Glases besonders vorteilhaft, allerdings aus technologischen und wirtschaftlichen Gründen nicht als Flachglas herstellbar. Wenn also, beispielsweise aus Gründen der technologischen und/oder wirtschaftlichen Darstellbarkeit eines Flachglases, die Summe des Gehalts an Oxiden von Netzwerkbildnern im Flachglas gemäß Ausführungsformen der Erfindung beschränkt ist, also nicht mehr als 98 Mol-%, dabei vorzugsweise nicht mehr als 85 Mol-%, beträgt, sind die weiteren Komponenten des Flachglases von besonderer Bedeutung.
- Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfasst daher das Flachglas SiO2 und B2O3.
- Zwar ist es praktisch möglich, SiO2 und B2O3 in fast jeder beliebigen Mischung zusammen mit anderen Kationen, insbesondere "basischen" Kationen wie beispielsweise Na+, K+, Li+, Ca2+, als Glas zu erhalten. Soll jedoch ein Glas, insbesondere beispielsweise ein Flachglas, besonders mit besonders hoher Transmission für elektromagnetische Strahlung im gesamten Wellenlängenbereich von 200 nm bis 1500 nm erhalten werden, ist neben den durch die Produktionsbedingungen rein praktisch gegebenen Grenzen, beispielsweise hinsichtlich der Entglasungsneigung, der Schmelzbarkeit und/oder der Formbarkeit sowie der chemischen Beständigkeit beachtlich, dass besonders vorteilhafte optische Eigenschaften durch einen hohen Summenanteil der Oxide SiO2 und B2O3 erhalten werden.
- Vorzugsweise umfasst daher das Flachglas SiO2 und B2O3, und es gilt insbesondere vorzugsweise, dass
Σ(SiO2 + B2O3) 92 Mol-% - 98 Mol% - Vorzugsweise ist der Gehalt an Alkalioxiden im Flachglas minimiert. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung gilt:
Σ R2O 1 Mol-% - 5 Mol-%, wobei R2O für Alkalimetalloxide steht. - Für besonders vorteilhafte Eigenschaften des Flachglases, insbesondere für eine besonders günstige Lage der UV-Absorptionskante (also für ein möglichst geringes λ0), ist das molare Verhältnis der vom Glas umfassten Komponenten zueinander entscheidend.
- Gemäß einer weiteren Ausführungsform gilt hinsichtlich des Verhältnisses der Stoffmengen der Komponenten des Flachglases:
B2O3/SiO2 0,12 bis 0,35, und/oder Σ(MexOy)/(Σ(SiO2+B2O3 0,02 bis 0,10, - Mit anderen Worten ist die Summe aller Metalloxide im Flachglas gemäß einer Ausführungsform minimiert und klein gegenüber der Summe der Hauptkomponenten.
- "Me" bezeichnet hierbei ein Metall, welches in Oxiden üblicherweise mit der Oxidationszahl y vorliegt. Insbesondere kann Me ein Alkali- oder ein Erdalkalimetall sein oder beispielsweise auch Aluminium. Selbstverständlich ist es möglich, dass die Glaszusammensetzung auch mehrere Metallionen "Me" umfasst. Der Begriff "Metallion" ist hierbei unabhängig von der Oxidationszahl zu verstehen, sodass der betreffende Stoff beispielsweise auch metallisch, aber insbesondere auch als Ion oder in Oxidform vom Flachglas umfasst sein kann. In der Regel werden Metalle in den hier betrachteten oxidischen Gläsern als Ionen vorliegen. Auch ist zu berücksichtigen, dass insbesondere bei den Übergangsmetallen unterschiedliche Oxidationsstufen bei den Ionen auftreten (sogenannte polyvalente Ionen). In diesem Sinne ist unter dem Begriff der "üblichen Oxidationszahl" diejenige zu verstehen, mit welcher ein entsprechendes Oxid üblicherweise, beispielsweise in der Angabe in einer Analyse einer Zusammensetzung, angegeben oder bezeichnet wird. Beispielsweise erfolgt die Angabe des Gehalts eines Glases, beispielsweise eines Flachglases, an Chrom üblicherweise als prozentuale Angabe von Cr2O3 (also mit Chrom mit der Oxidationszahl 3), auch wenn durchaus andere Oxidationszahlen möglich sind. Sofern dies nicht ausdrücklich anders angegeben ist, wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung stets der Gesamtgehalt eines Stoffes, unabhängig von der Oxidationsstufe, bezeichnet.
- Ein molares Verhältnis von B2O3 zu SiO2 in den Grenzen von 0,12 bis 0,35 ist insbesondere vorteilhaft, weil auf diese Weise strukturelle Inhomogenitäten, wie sie beispielsweise durch Entmischungsprozesse entstehen können, welche im System SiO2-B2O3, ebenso wie auch in ternären Systemen, welche neben SiO2 und B2O3 noch ein weiteres Metalloxid MexOy umfassen, verhindert oder zumindest minimiert werden können. Auch strukturelle Inhomogenitäten, welche durch Entmischungsprozesse in Form von Mikrophasentrennung in einem Glas, beispielsweise einem Flachglas auftreten können, tragen nämlich insbesondere durch Lichtstreuung zur UV-Absorption bei.
-
- Dieser Wert wird auch als Redox-Verhältnis bezeichnet.
- Mit anderen Worten beträgt der Gehalt (bezogen auf die Masse) von zweiwertigem Eisen im Flachglas zwischen mindestens 10% und höchstens 30%, bezogen auf die Summe der vom Flachglas umfassten Eisenionen.
- Bei Eisen handelt es sich um eine unvermeidliche, aus den Produktionsrohstoffen resultierende Verunreinigung. Dabei stellt Eisen in der Regel die Hauptverunreinigung dar, d.h. andere Verunreinigungen sind üblicherweise in geringerer Menge vom Glas, beispielsweise einem Flachglas, umfasst.
- Überraschenderweise hat sich gezeigt, dass mit einem Redox-Verhältnis für Eisen in den oben angegebenen Grenzen besonders vorteilhafte Transmissionseigenschaften, insbesondere eine besonders hohe Transmission des Flachglases für elektromagnetische Strahlung im gesamten Wellenlängenbereich von 200 nm bis 1500 nm, erzielt werden.
- Dass die vorteilhaften hohen Transmissionseigenschaften für elektromagnetische Strahlung gerade mit einem solchen Redox-Verhältnis erzielt werden, überrascht dabei insbesondere, da man bisher den Gehalt an zweiwertigem Eisen möglichst minimiert hat. Beispielsweise war für Glas nach der
US 2017/0052311 A1 das Redox-Verhältnis möglichst kleiner als 5% als besonders bevorzugt angegeben worden. Das genau eingestellte Redox-Verhältnis in den oben angegebenen Grenzen ermöglicht jedoch einen optimalen Kompromiss, sodass sowohl hohe Transmission für UV-Strahlung als auch im sichtbaren und im Nah-IR-Bereich des elektromagnetischen Spektrums für ein Flachglas nunmehr verwirklicht werden können. - Gemäß der Erfindung ist der Gehalt des Flachglases an polyvalenten Metallionen, beispielsweise an Ionen der sogenannten Übergangsmetalle, spezifisch minimiert.
- Es ist bekannt, dass insbesondere polyvalente Metallionen, beispielsweise Ionen der sogenannten Übergangsmetalle, ein Glas färben können. Eine direkte Anwendung der Ligandenfeldtheorie auf ein Glas, welches färbende Ionen umfasst, ist zwar nicht möglich, jedoch kann eine analoge Anwendung der Grundsätze der Ligandenfeldtheorie auf Ionen umfassende Gläser vorgenommen werden. Jedoch ist hierbei zusätzlich zu berücksichtigen, dass auch das Grundglas einen wesentlichen Einfluss auf die resultierende Färbung hat, ebenso wie weitere, vom Glas umfasste Komponenten, wie beispielsweise Art und Konzentration möglicher vom Glas umfasster sogenannter Netzwerkwandler. Die Absorptionsverhältnisse in einem Glas sind daher schwer vorhersagbar und Verallgemeinerungen sind nur begrenzt zulässig.
- Dem Erfinder ist es nunmehr gelungen, zumindest für Alkaliborosilikatglas mit niedrigem Gehalt an Alkalien eine Bestimmung der Färbungs- oder Absorptionskraft bzw. allgemeiner des Absorptionsverhaltens im Wellenlängenbereich von 200 nm bis ca. 1500 nm von unterschiedlichen, in Gläsern häufig beispielsweise als Verunreinigungen präsenten Metallen bzw. Elementen bzw. deren Ionen, wie beispielsweise von Übergangsmetallen bzw. deren Ionen, vorzunehmen. Bei diesen häufig von Gläsern umfassten Übergangsmetallen bzw. deren Ionen handelt es sich insbesondere um die Übergangsmetalle der 3. Periode des Periodensystems (sogenannte 3d-Elemente), insbesondere um Fe2+/3+, Co2+, Ni2+, Cr3+, Cu2+, Mn2+, V5+ sowie Ti4+. Wie bereits weiter oben ausgeführt, erfolgt hierbei die Angabe der Oxidationszahl bzw. der Wertigkeit der Ionen mit den üblicherweise für das betreffende Element angegebenen Oxidationszahlen. Insbesondere die Übergangsmetalle sind polyvalente Ionen, die relativ leicht von einer Oxidationsstufe in eine andere wechseln und in unterschiedlichen Oxidationsstufen, teilweise sogar in zahlreichen unterschiedlichen Oxidationsstufen, vorliegen können, wie dies insbesondere für Mangan und Chrom bekannt ist. Diese spezifische (dimensionslose) Farbwirkung - bzw. allgemeiner Absorptionskraft - für die am häufigsten vorkommenden färbenden Verunreinigungen, wie beispielsweise von 3d-Übergangsmetallionen, gibt die folgende Aufstellung wieder, jeweils bezogen auf eine Konzentration des entsprechenden Ions von 1 ppm (bezogen auf das Gewicht):
Element Absorptionskraft/ppm Fe2+/3+ 1 Co2+ 300 Ni2+ 70 Cr3+ 50 Cu2+ 20 Mn2+ 5 V5+ 2 Ti4+ 0,5 - Auch hierbei sind die Wertigkeiten der entsprechenden Metallionen wiederum lediglich als die "häufigste" oder "übliche" Oxidationsstufe bzw. Wertigkeit anzusehen. In welcher Oxidationsstufe ein polyvalentes Ion tatsächlich vorliegt, kann dabei in der Regel nicht bestimmt werden.
- Abzustellen ist daher auf den Gesamtgehalt des entsprechenden Metalls bzw. von dessen Ionen in der Glaszusammensetzung.
- Die vorstehende Aufstellung zeigt, dass nicht lediglich der Gesamtgehalt an Verunreinigungen für die optischen Eigenschaften, beispielsweise für das Absorptionsverhalten im elektromagnetischen Wellenlängenbereich von 200 nm bis 1500 nm, insbesondere für das Absorptionsverhalten im elektromagnetischen Wellenlängenbereich von 200 nm bis 1200 nm, zu berücksichtigen ist, sondern vielmehr eine gewichtete Betrachtung des Gehalts an Verunreinigungen beachtlich ist.
- Daher gilt für das erfindungsgemässe Glass:
- Die Elementbezeichnungen stehen dabei für den Gesamtgehalt des Flachglases an dem jeweiligen Element, unabhängig von dessen Oxidationsstufe, angegeben in ppm, wobei die ppm jeweils auf die Masse bezogen sind.
- Dieser angegebene summarische Farbwert ist als maximal zulässiger Grenzwert zu verstehen. Das jeweilige färbende 3d-Übergangsmetallion darf also nicht in beliebiger Konzentration vorliegen. Um eine besonders hohe Transmission bzw. eine besonders geringe Absorption zu erzielen, müssen die Gehalte an stark färbenden Ionen komplementär zu der im Allgemeinen höheren Hauptverunreinigung Eisen (Fe) im Glas, hier also dem Flachglas, entsprechend der größeren Farbwirkung niedriger angepasst sein.
- Durch diese spezifische Minimierung des Gehalts an stark färbenden Metallen bzw. deren Ionen kann eine besonders geringe Absorption - und in entsprechender Weise eine besonders hohe Transmission - des Flachglases für elektromagnetische Strahlung im Wellenlängenbereich von 200 nm bis 1500 nm erzielt werden. Auch ist es auf diese Weise das erste Mal gelungen, einen Zusammenhang zwischen der Matrix eines Glases, hier eines Borosilikatglases mit geringem Alkaligehalt, und färbenden Verunreinigungen sowie der Hauptverunreinigung Eisen herzustellen.
- Der Einfluss dieser Ionen auf die Lichttransmission hängt von ihrer Wertigkeit ab und die wiederum vom Sauerstoffpartialdruck, mit der die Glasschmelze im Gleichgewicht ist. In industriellen Glasschmelzen sind immer mehrere polyvalente Ionen gleichzeitig vorhanden, die miteinander in Wechselwirkung treten können. Die Konzentration der Oxidationszustände kann sich dabei ändern.
- Der Elektronenaustausch zwischen Paaren polyvalenter Ionen hat somit enormen Einfluss auf die gezielte Einstellung der Produkteigenschaften (Lichttransmission).
- Die Konzentration dieser Oxidzustände wird insbesondere beeinflusst von
- der Reinheit der Glasrohstoffe und der Scherben
- dem Eintrag färbender 3d-Elemente durch Wechselwirkungen zwischen Glasschmelze und dem Feuerfest-Material des Schmelzaggregates (Glaskorrosion)
- Für das Erschmelzen von Borosilikatgläsern nach Ausführungsformen der vorliegenden Schrift werden daher vorzugsweise extrem korrosionsbeständige schmelzgegossene FeuerfestMaterialien mit einem ZrO2-Gehalt von min. 90 Gew-% verwendet (Oberbegriff: HZFC - high zirconia fused cast). Diese Materialien garantieren einen minimalen Eintrag von Verunreinigungen in die Glasschmelze.
- Handelsnamen für solche HZFC-Produkte sind beispielsweise:
- ZB-X 9510 (ASAHI/Japan) mit 94,5 % ZrO2
- Monofrax Z (Monofrax/USA) mit 94 % ZrO2
- ER 1195 (SEFPRO/Fra) mit 94 % ZrO2
- Die bei der industriellen Glasschmelze von Spezialgläsern üblicherweise verwendeten schmelzgegossenen FF-Materialien vom AZS-Typ mit ZrO2-Gehalten von 32 - 41 Gew.-% genügen den Anforderungen nicht.
- Weiterhin müssen zum Erschmelzen von Borosilikatgläsern nach Ausführungsformen der vorliegenden Schrift im direkten Glaskontakt an hochbeanspruchten Stellen (z. B. Wall, Durchfluss, Läuterkammer, Homogenisierungskammer, Rührer, Tweel usw.) möglichst
- spezielle Refraktärmetalle wie Molybdän oder Wolfram (Hersteller Plansee, HC Starck usw.)
- spezielle Refraktär-Edelmetall-Legierungen wie Platin/Rhodium, Platin/Iridium und Platin/Gold (Hersteller Umicore/Belgien, Heraeus/DE, Tanaka/Japan usw.)
- Um die Transmissionsanforderungen an die Borosilikatgläser nach Ausführungsformen der vorliegenden Schrift erfüllen zu können, muss der Verunreinigungsgehalt, speziell der Gehalt an 3d-Elementen und anderen polyvalenten Ionen in den eingesetzten Rohstoffen definiert sein.
- Bei den Borosilikatgläsern nach Ausführungsformen der vorliegenden Schrift werden die 3d-Elemente im Wesentlichen über die SiO2-Träger (aufbereitete natürliche Quarzsande) eingetragen, da der SiO2-Gehalt dieser Gläser ca. 75 - 80 Gew.-% beträgt.
- Für die Herstellung von Borosilikatgläsern vom Pyrex-Typ, also einem bekannten Typ von kommerziell erhältlichen Borosilikatgläsern, werden beispielsweise SiO2-Träger mit Fe2O3-Gehalten von 150 - 500 ppm eingesetzt.
- Beispiel:
Sand- und Tonwerke Waalbeck Qual. Nr. 3 max. 500 ppm Fe2O3 Qual. Nr. 3s max. 150 ppm Fe2O3 - Für die Herstellung der Borosilikatgläser nach Ausführungsformen der vorliegenden Schrift müssen hingehen reinere SiO2-Sande verwendet werden.
-
Fa. Dorfner/D Hi-Pu 005 max. 65 ppm Fe2O3 Fa. Sigrano/NL MAM1U max. 50 ppm Fe2O3 Fa. Sasil/Ita Bianco Neve max. 40 ppm Fe2O3 The Quartz Corp./USA SP2-C max. 30 ppm Fe2O3 SP2 max. 15 ppm Fe2O3 Brementhaler Quarzit/D Sipur A1 max. 10 ppm Fe2O3 KMC Corp./Japan 30C max. 30 ppm Fe2O3 5C-E max. 5 ppm Fe2O3 - Diese Rohstoffe wurden beispielsweise bereits großtechnisch für die Herstellung hochtransmissiver Borosilikatflachgläser eingesetzt.
- Die restlichen Borosilikatglasrohstoffe (Träger von Al2O3, Alkalioxiden, Erdalkalioxiden und B2O3) können synthetisch hergestellt werden und bringen nur einen kleinen Eintrag an 3d-Elementen.
- Auf den Einsatz natürlicher Rohstoffe wie Feldspat und Rasorit muss bei der Herstellung der Borosilikatgläser nach Ausführungsformen der vorliegenden Schrift natürlich verzichtet werden.
- Eine weitere Quelle für den Eintrag von 3d-Elementen sind die Glasscherben.
- Bei der Herstellung von Borosilikatgläsern wird technologisch bedingt mit Scherbengehalten im Gemenge von 30 - 70 % gearbeitet. Dabei werden nur Eigenscherben (aus der eigenen Glasproduktion, z.B. Qualitätsverluste, Glasbruch, Schneidverluste usw.) verwendet. Diese Glasscherben müssen vor der Wiederverwendung aufbereitet werden - zerkleinert auf ca. < 20 mm Scherbengröße. Die Aufbereitung des Glases erfolgt in Brechanlagen (Backenbrecher, Walzenbrecher usw). Dabei wird Abrieb von den Brechwerkzeugen erzeugt (Fe, Cr, Mn usw.), der über die Scherben in die Glasschmelze eingetragen wird. Für die Herstellung der Borosilikatgläser nach Ausführungsformen der vorliegenden Schrift ist der Eintrag von solchem Abrieb zu minimieren.
- Maßnahmen sind hier:
- Entfernen des Abriebes mit Starkfeldmagnetscheidem (ca. 70 - 80 % werden entfernt)
- Entfernen des Abriebes durch Absieben der Feinfraktion < 5mm (ca. 85 - 95 %)
- Vermeidung des Abriebes durch Zerkleinerungstechnologien ohne metall. Verschleißwerkzeuge (Gegenstromverfahren, Detonationsverfahren usw.
- Minimierung des Scherbengehaltes auf ≤ 20 % im Gemenge
- Die Herstellung technischer Borosilikatgläser erfolgt heute in Glasschmelzwannen. Die Teilprozesse Aufschmelzen des Gemenges, Entgasen und Läutern laufen im gleichen Aggregat nebeneinander ab. Die Beheizung der Schmelzaggregate erfolgt üblicherweise rekuperativ oder regenerativ mit Öl oder Gas als Brennstoff und Luft als Sauerstofflieferant.
- Die Borosilikatgläser nach Ausführungsformen der vorliegenden Schrift werden bevorzugt in Oxy-Fuel-Wannen erschmolzen (Erdgas-Sauerstoffbrenner). Die Homogenisierung des Glases erfolgt in einem der Schmelzwanne nachgeschaltetem Aggregat aus Refraktär-Edelmetall.
- Die Sauerstoffchemie der Glasschmelze hat großen Einfluss auf die Lichttransmission der erschmolzenen Gläser.
- Der Sauerstoffpartialdruck pO2 beschreibt die Reaktivität (oder das chemische Potential) der gelösten Komponente Sauerstoff in der Schmelze.
- Kommerzielle Na-Ca-Flachgläser werden mit Na-Sulfat geläutert. Diese Sulfatläuterung ist im Interesse einer guten Läuterwirkung immer reduzierend eingestellt. Der Sauerstoffpartialdruck (pO2) in der Glasschmelze ist daher niedrig (< 0,35 bar). Als Folge dessen ist der Gehalt an Fe2+ hoch, so dass es wegen der Absorption im NIR zu einem blaugrünen Farbeindruck kommt. Um zu einen Fe2+ ärmeren Glas zu gelangen, ist man auf zusätzliche Maßnahmen angewiesen, wie z.B. die chemische Entfärbung mit CeO2 oder auch Cr2O3:
Ce4+ + Fe2+ < - > Ce3+ + Fe 3+
oder
die physikalische Entfärbung (Überfärbung) mit Selen oder seltenen Erden (Er2O3). - Beide Maßnahmen führen aber zu einer Transmissionsverringerung im UV-VIS.
- Für die Borosilikatgläser nach Ausführungsformen der vorliegenden Schrift werden insbesondere Alkalihalogenide als Läutermittel verwendet, vorzugsweise NaCl.
- Ab 1450°C kommt es zu einer Verdampfung von NaCl. Die Vielzahl der rasch gebildeten/anwachsenden Blasen führt zu einer intensiven Durchmischung der Glasschmelze und entfernt gelöste Gase /N2, H2O, CO2 usw.). Eine reduzierende Brennereinstellung ist nicht erforderlich. Die Wannenschmelze der Borosilikatgläser nach Ausführungsformen wird insbesondere mit Erdgas/Sauerstoff-Brennern beheizt.
- Vorwärmung des O2-Trägers wie bei der Luft ist nicht erforderlich.
- Die Wannenbrenner sind vorzugsweise konstant operierende Brenner, ein Brennerwechsel wie bei regenerativen Anlagen ist nicht erforderlich.
- In der Regel werden die Wannenbrenner leicht oxidierend eingestellt.
- Das Verhältnis Erdgas : O2 beträgt 1 : 2,2 -2,3; das stöchiometrische Verhältnis für die Verbrennung würde bei ca. 1 : 2,1 (abhängig vom Methangehalt des Erdgases) liegen. Je nach Bedarf kann stärker oxidierend oder auch reduzierend eingestellt werden.
- Bei einer Borosilikatglas-Schmelzwanne sind auf beiden Seiten in Wannenlängsrichtung üblicherweise 5 - 10 Brenner angeordnet. Durch Variation des Verhältnisses Gas:O2 kann der pO2 in der Glasschmelze beeinflusst und somit die gewünschten Redoxverhältnisse der polyvalenten Ionen eingestellt werden.
- Vorzugsweise wird der pO2 in der Glasschmelze direkt an verschiedenen Stellen elektrochemisch mittels Elektroden durch den Wannenboden gemessen.
- Weitere alternative oder zusätzliche Möglichkeiten für die gezielte Einstellung der Redoxverhältnisse sind beispielsweise:
- Verwendung von O2-haltigen Rohstoffen, die durch Zersetzung O2 abgeben und das Fe2+/Fe3+ Verhältnis in Richtung Fe3+ verschieben
- Verwendung von NaNO3 als Na2O-Träger anstelle des üblicherweise verendeten Na2CO3
- Verwendung von KNO3 als K2O-Träger anstelle des üblicherweise verendeten K2CO3
- Bubbling mit O2 - Gas (Gaseinblasen)
- Bubbling ist ein Verfahren zur Beeinflussung von Glasströmungen in der Schmelzwanne durch einen künstlich erzeugten Vorhang von Blasen, die vom Wannenboden stetig aufsteigen. Dazu werden Bubbling-Düsen am Wannenboden nahe des Quellpunktes angeordnet. Das blasenerzeugende Gas (meist Luft oder N2) wird durch die Blasdüsen vom Wannenboden in die Glasschmelze gedrückt.
- Vorzugsweise wird für Borosilikatgläser gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Schrift als blasenerzeugendes Gas reiner Sauerstoff (O2) verwendet. Auch damit kann man die gewünschten Redoxverhältnisse zusätzlich beeinflussen, beispielsweise auch durch die Anzahl der Blasdüsen, einen Blasdüsendurchsatz von 0 bis 200l/h, den Blasdüsenvordruck usw.
- All diese Maßnahmen zur Einstellung eines definierten Redoxverhältnisses sind Stand der Technik und dem betreffenden Fachmann auch bekannt.
- Gemäß einer weiteren Ausführungsform liegt die Transformationstemperatur Tg des Flachglases zwischen 450°C und 550°C.
- Die Transformationstemperatur Tg ist bestimmt durch den Schnittpunkt der Tangenten an die beiden Äste der Ausdehnungskurve beim Messung mit einer Heizrate von 5K/min. Dies entspricht einer Messung nach ISO 7884-8 bzw. DIN 52324.
- Gemäß einer nochmals weiteren Ausführungsform weist das Flachglas eine Viskosität η auf, wobei Ig η einen Wert von 4 bei Temperaturen zwischen 1000°C und 1320 °C aufweist. Ein Glas einer solchen Zusammensetzung ist gut zu verarbeiten und insbesondere auch einem Verfahren zur Herstellung eines Flachglases zugänglich. Insbesondere sind auf diese Weise auch Flachgläser herstellbar, welche eine besonders niedrige Oberflächenrauigkeit Ra von weniger als 2 nm aufweisen.
- Ein weiterer Vorteil eines Flachglases gemäß einer Ausführungsform besteht in der geringen Brechzahl. Gemäß einer Ausführungsform beträgt die Brechzahl nd des Flachglases bei einer Lichtwellenlänge von 587,6 nm weniger als 1,475.
- Besonders vorteilhaft ist eine Ausführungsform des Flachglases gekennzeichnet durch chemische Beständigkeitswerte
- gegen Wasser gemäß DIN ISI 719 der Klasse HGB 1,
- gegen Säuren gemäß DIN 12116 Klasse S 1 W, und
- gegen Laugen gemäß DIN ISO 695 Klasse A3 oder besser.
- Solche (hohen) chemischen Beständigkeitswerte des Flachglases sind vorteilhaft, da auf diese Weise das Flachglas in unterschiedlichen Prozessen und Verfahren, wie sie beispielsweise in der Chipindustrie, aber auch in anderen Bereichen, bei denen teils aggressive Medien mit der Oberfläche des Flachglases in Berührung kommen können, eingesetzt werden können. Insbesondere ist der geringe Gehalt des Flachglases an Alkalien hier von Vorteil. Jedoch ist nicht allein der Alkaligehalt eines Glases, wie beispielsweise eines Flachglases, bestimmend für dessen chemische Beständigkeit, sondern auch die Einbindung der Alkalien in der Glasmatrix. Die hohen Werte für die chemische Beständigkeit des Flachglases gemäß einer Ausführungsform sind also auf das Zusammenspiel eines niedrigen Gesamt-Alkaligehaltes einerseits und auf die besonders feste strukturelle Einbindungen der Alkalien in der Glasmatrix andererseits zurückzuführen.
- Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst das Flachglas die folgenden Komponenten:
SiO2 72 Mol-% bis 85 Mol-%, bevorzugt 76 Mol-% bis 85 Mol-%, B2O3 10 Mol-% bis 25 Mol-%, bevorzugt 10 Mol-% bis 22 Mol-%, Al2O3 0,2 Mol-% bis 2,5 Mol-%, Na2O 0,5 Mol-% bis 5,0 Mol-%, K2O 0 Mol-% bis 1,0 Mol-%, Li2O 0 Mol-% bis 1,5 Mol-%, - Das Flachglas ist gemäß einer Ausführungsform hergestellt oder herstellbar in einem Schmelzprozess mit anschließender Heißformgebung, insbesondere in einem Floatverfahren, einem Walzverfahren oder einem Ziehverfahren, wie einem Down-Draw-Verfahren, vorzugsweise einem Overflow-Fusion-Down-Draw-Verfahren, oder einem Up-Draw-Verfahren oder einem Foucault-Verfahren.
- In der folgenden Tabelle 1 sind die Zusammensetzungen von Flachgläsern mit einer hohen Transmission im Wellenlängenbereich von 200 nm bis 1500 nm aufgeführt. Die folgende Tabelle 2 umfasst Zusammensetzungen von Vergleichsgläsern.
- Die Abkürzung "nnwb" steht hierbei für "nicht nachweisbar".
Tabelle 1 Beispiele ausgewählter Flachgläser mit hoher Transmission im Wellenlängenbereich von 200 nm bis 1500 nm Glas 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 SiO2 Mol-% 83,0 83,0 83,4 83,4 83,4 83,2 83,8 82,2 80,4 76,7 74,9 75,4 75,8 B2O3 Mol-% 11,5 11,5 11,2 11,2 11,2 13,3 12,9 15,0 16,9 20,5 21,8 21,8 21,8 Al2O3 Mol-% 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 0,7 0,7 0,6 0,6 0,6 0,7 0,7 0,7 Na2O Mol-% 4,0 4,0 3,5 3,5 3,5 2,8 1,2 0,5 0,5 0,5 1,1 0,6 0,6 K2O Mol-% - - 0,4 0,4 0,4 - 0,6 0,7 0,6 0,7 0,5 0,5 0,3 Li2O Mol-% - - - - - - 0,8 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 0,8 andere Mol-% - - - - - - - - - - - - - Σ(SiO2 + B2O3) 94,5 94,5 94,6 94,6 94,6 96,5 96,7 97,2 97,3 97,2 96,7 97,2 97,6 ΣR2O mol-% 4,0 4,0 4,1 4,1 4,1 2,8 2,6 2,2 2,1 2,2 2,6 2,1 1,7 0,0582 0,0582 0,0571 0,0571 0,0571 0,0363 0,0341 0,0288 0,0277 0,0288 0,0341 0,0288 0,0246 B2O3/ SiO2 0,1386 0,1386 0,1343 0,1343 0,1343 0,1599 0,1539 0,1825 0,2102 0,2673 0,2911 0,2891 0,2876 Fe3+ ppm 50 70 30 5 1,5 30 45 15 35 25 9 5 7 Cr3+ ppm 1,1 1,2 0,4 0,2 0,1 0,5 0,5 3,0 0,5 0,3 0,2 0,2 0,2 Ni2+ ppm 0,1 0,1 0,02 0,02 0,02 0,20 0,25 0,15 0,3 0,2 0,1 0,1 0,1 Co2+ ppm 0,05 0,10 0,01 0,01 0,01 0,05 0,1 0,01 0,1 0,1 0,05 0,04 0,04 Cu2+ ppm 0,40 0,26 0,2 0,2 0,2 0,25 0,23 2,0 0,14 0,25 0,13 0,1 0,10 Mn2+ ppm 1,1 1,3 0,4 0,3 0,3 0,4 0,95 0,3 0,4 0,35 0,28 0,25 0,31 V5+ ppm 2,1 2,3 0,5 0,4 0,2 1,3 1,5 0,4 1,2 0,9 0,5 0,3 0,4 Absorptionskraft ppm 138 185 61 36 16 94 130 48 118 93 46 38 40 Ce ppm <1 <1 <1 <1 <1 <1 <1 <1 <1 <1 <1 <1 <1 As ppm nnwb. nnwb. nnwb. nnwb. nnwb. nnwb. nnwb. nnwb. nnwb. nnwb. nnwb. nnwb. nnwb. Sb ppm nnwb. nnwb. nnwb. nnwb. nnwb. nnwb. nnwb. nnwb. nnwb. nnwb. nnwb. nnwb. nnwb. Sn ppm nnwb. nnwb. nnwb. nnwb. nnwb. nnwb. nnwb. nnwb. nnwb. nnwb. nnwb. nnwb. nnwb. S ppm nnwb. nnwb. nnwb. nnwb. nnwb. nnwb. nnwb. nnwb. nnwb. nnwb. nnwb. nnwb. nnwb. H2O mmol I-1 37,6 36,5 32,5 33,4 34,2 31,8 30,6 38,7 39,9 41,5 42,9 42,1 40,8 σ g cm-3 2,22 2,22 2,22 2,22 2,22 2,18 2,175 2,17 2,16 2,145 2,13 2,12 2,11 a 10-6K-1 3,29 3,29 3,28 3,28 3,28 2,77 2,60 2,65 2,85 3,07 3,29 3,04 2,78 Tg °C 533 533 528 528 528 530 527 517 500 486 467 510 530 L4 °C 1252 1252 1275 1275 1275 1260 1283 1264 1224 1184 1143 1204 1290 L3 °C 1504 1504 1538 1538 1538 1512 1537 1526 1471 1430 1377 1456 1544 nd 1,472 1,472 1,471 1,471 1,471 1,470 1,469 1,467 1,466 1,464 1,465 1,464 1,463 Transmission 1 mm bei 250 nm % 20.0 32,9 86,9 90,1 63,3 300 nm % 82,7 87,1 92,1 92,2 90,1 546 nm % 92,7 92,8 93,1 93,2 93,0 1400 nm % 93,1 93,2 93,3 93,3 93,3 H ISO 719 HGB 1 HGB 1 HGB 1 HGB 1 HGB 1 HGB 1 HGB 1 HGB 1 HGB 1 HGB 1 HGB 1 HGB 1 HGB 1 S ISO 1776 S 1 S 1 S 1 S 1 S 1 S 1 S 1 S 1 S 1 S 1 S 1 S 1 S 1 L ISO 695 L A2 L A2 L A2 L A2 L A2 L A3 L A3 L A3 L A3 L A3 L A3 L A3 L A3 Die lektrizitätskonstante bei 5 GHz 4,4 4,4 4,5 4,5 4,5 4,1 4,1 4,1 4,0 4,0 3,95 3,9 3,9 Dissipationsfaktor bei 5 GHz 0,0038 0,0038 0,0037 0,0037 0,0037 0,0030 0,0025 0,0021 0,0020 0,0019 0,0018 0,0016 0,0015 Tabelle 2 Vergleichsgläser Glas A B C D E F G H I J M SiO2 Mol-% 71,3 69,1 81,4 73,4 69,9 82,6 68,2 66,8 67,3 65,5 82,6 B2O3 Mol-% - - 9,4 - 7,6 11,6 7,9 - 4,3 - 11,7 Al2O3 Mol-% 0,6 0,2 2,6 - 2,6 1,3 10,6 4,4 12,6 8,4 1,5 Na2O Mol-% 12,7 13,0 5,0 8,4 6,4 4,3 - 4,6 13,8 12,1 3,8 K2O Mol-% 0,2 0,02 0,5 5,7 5,8 0,1 - 4,8 - 4,1 0,4 Li2O Mol-% - - - - - - - - - - - MgO Mol-% 5,9 6,7 - - - - 7,2 3,6 2,0 8,9 - CaO Mol-% 8,9 10,9 1,1 8,1 - - 3,7 5,9 - 0,2 - ZnO Mol-% - - - 3,3 4,4 - - - - - - SrO Mol-% - - - - - - 2,2 4,4 - - - BaO Mol-% - - - 0,9 - - - 3,6 - 0,1 - TiO2 Mol-% - - - 0,2 3,3 - - - - - ZrO2 Mol-% - - - - - - - 1,9 - 0,5 - Sb2O3 Mol-% - - - - 0,05 - - - - - - SnO2 Mol-% - - - - - - 0,2 - 0,15 - - S Mol-% 0,6 0,5 - - - - - - - 0,1 - andere Mol-% - 0,018 (Er2O3) - - - - - - - - - Fe3+ ppm 900 95 240 100 100 120 150 1000 300 300 130 Cr3+ ppm 0,9 5 4 Ni2+ ppm 0,5 2 3 Co2+ ppm 0,65 2 2 Cu2+ ppm 1,75 4 /// 5 Mn2+ ppm 3,7 2 2 V5+ ppm 1,2 2 2 Absorptionskraft ppm 426 1204 1239 σ g cm-3 2,5 2,51 2,28 2,55 2,51 2,23 2,43 2,77 2,39 2,48 2,225 α 10-6K-1 8,9 9,0 4,1 9,4 7,2 3,35 3,2 8,3 7,6 9,8 3,44 Tg °C 520 515 585 533 557 516 717 569 630 604 518 L4 °C 1020 1022 1271 1033 1051 1252 1295 1145 1251 nd 1,517 1,479 1,5225 1,523 1,4738 1,51 1,55 1,5 1,51 1,48 H ISO 719 HGB 3 HGB 3 HGB 1 HGB 3 HGB 1 HGB 1 HGB 1 HGB 1 HGB 1 S ISO 1776 S 3 S 3 S 1 S 2 S 2 S 1 S4 S3 S1 L ISO 695 L A3 L A3 L A2 L A2 L A2 L A2 L A3 L A1 L A2 Dielektrizitätskonstante bei 1 MHz 7,6 4,7 5,1 4,6 Dissipationsfaktor 0,0039 0.0049 0,0049 bei 5 GHz 1 MHz 0.0300 - Es zeigen
- Fig. 1
- Spektren der Transmission elektromagnetischer Strahlung im Wellenlängenbereich von 200 nm bis 1500 nm von erfindungsgemäßen Flachgläsern,
- Fig. 2
- ein weiteres Transmissionsspektrum im Wellenlängenbereich von 200 nm bis 800 nm des Beispielglases 8 im Vergleich mit ausgewählten Vergleichsgläsern, sowie
- Fig. 3
- eine schematische und nicht maßstabsgetreue Darstellung eines Flachglases.
-
Fig. 1 zeigt die Transmissionsspektren unterschiedlicher Flachgläser für eine Dicke von 1 mm gemäß unterschiedlichen Ausführungsformen. - Transmissionskurve 1 wurde erhalten für ein Flachglas mit einer Zusammensetzung entsprechend Glas 5 aus Tabelle 1.
- Transmissionskurve 2 wurde erhalten für ein Flachglas mit einer Zusammensetzung entsprechend Glas 4 aus Tabelle 1.
- Transmissionskurve 3 wurde erhalten für ein Flachglas mit einer Zusammensetzung entsprechend Glas 8 aus Tabelle 1.
- Transmissionskurve 4 wurde erhalten für ein Flachglas mit einer Zusammensetzung entsprechend Glas 3 aus Tabelle 1.
- Transmissionskurve 5 wurde erhalten für ein Flachglas mit einer Zusammensetzung entsprechend Glas 2 aus Tabelle 1.
-
Fig. 2 zeigt ein weiteres Transmissionsspektrum eines Flachglases der Dicke 1 mm gemäß einer Ausführungsform im Vergleich mit Transmissionsspektren, die für ausgewählte Vergleichsgläser ebenfalls in einer Dicke von 1 mm erhalten wurden. Betrachtet wird der Wellenlängenbereich von 200 nm bis 800 nm. - Transmissionskurve 6 wurde erhalten für ein Flachglas mit einer Zusammensetzung entsprechend Glas 8 aus Tabelle 1.
- Transmissionskurve 7 wurde erhalten für ein Glas einer Dicke von 1 mm mit einer Zusammensetzung entsprechend Glas B aus Tabelle 2.
- Transmissionskurve 8 wurde erhalten für ein Glas einer Dicke von 1 mm mit einer Zusammensetzung entsprechend Glas F aus Tabelle 2.
- Transmissionskurve 9 wurde erhalten für ein Glas einer Dicke von 1 mm mit einer Zusammensetzung entsprechend Glas D aus Tabelle 2.
- Transmissionskurve 10 wurde erhalten für ein Glas einer Dicke von 1 mm mit einer Zusammensetzung entsprechend Glas I aus Tabelle 2.
- Transmissionskurve 11 wurde erhalten für ein Glas einer Dicke von 1 mm mit einer Zusammensetzung entsprechend Glas E aus Tabelle 2.
- Deutlich erkennbar ist die im Vergleich zu den Gläsern des Standes der Technik erhöhte Transmission im gesamten dargestellten Wellenlängenbereich für das Flachglas gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
- In
Fig. 3 ist dargestellt eine schematische und nicht maßstabsgetreue Darstellung eines Flachglases 100. Das Flachglas 100 umfasst zwei Oberflächen 101 und 102. Als Oberflächen 101, 102 des Flachglases 100 werden dabei im Rahmen der vorliegenden Erfindung die beiden prinzipiellen Flächen des Glaskörpers bezeichnet, also diejenigen Flächen, welche durch die Länge und die Breite des Glaskörpers bestimmt sind. - Das Flachglas 100 weist eine Transmission für elektromagnetische Strahlung auf, insbesondere im Wellenlängenbereich von 200 nm bis 1500 nm, wobei die Transmission des Flachglases für elektromagnetische Strahlung bei einer Dicke des Flachglases von 1 mm bei einer Wellenlänge von 254 nm 20% oder mehr, bevorzugt 60 % oder mehr, besonders bevorzugt 85% oder mehr und ganz besonders bevorzugt 88 % oder mehr, und bei einer Wellenlänge von 300 nm 82 % oder mehr, bevorzugt 90 % oder mehr, besonders bevorzugt 91% oder mehr, und bei einer Wellenlänge von 350 nm 90 % oder mehr, bevorzugt 91% oder mehr, und/oder bevorzugt bei einer Wellenlänge von 546 nm 92% oder mehr, bevorzugt 92,5% oder mehr, und bei einer Wellenlänge von 1400 nm 92,5% oder mehr, bevorzugt 93% oder mehr, und im Wellenlängenbereich von 380 nm bis 780 nm 91,5 % oder mehr, bevorzugt 92 % oder mehr, und im Wellenlängenbereich von 780 nm bis 1500 nm 92,5% oder mehr, bevorzugt 93% oder mehr, beträgt.
- Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform beträgt die Summe des Gehalts des Flachglases 100 an Oxiden von Netzwerkbildnern, insbesondere an Oxiden von Silicium und/oder Bor, höchstens 98 Mol-%.
- Bevorzugt beträgt der lineare thermische Ausdehnungskoeffizient α des Flachglases 100 zwischen 2,4 * 10-6/K und 3,5 * 10-6/K.
- Der Gehalt des Flachglases 100 an SiO2 beträgt gemäß einer Ausführungsform zwischen 72 Mol-% und 85 Mol-%, vorzugsweise zwischen 76 Mol-% und 85 Mol-%.
- Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst das Flachglas 100 B2O3, wobei vorzugsweise der Gehalt des Flachglases an B2O3 zwischen 10 Mol-% und 25 Mol-%, insbesondere vorzugsweise zwischen 10 Mol-% und 22 Mol-%, beträgt.
- Bevorzugt umfasst das Flachglas 100 SiO2 und B2O3, wobei vorzugsweise gilt, dass
Σ (SiO2 + B2O3) 92 Mol-% - 98 Mol% - Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Flachglases 100 gilt, dass
Σ R2O 1 Mol-% - 5 Mol-%, wobei R2O für Alkalimetalloxide steht. - Bevorzugt gilt hinsichtlich des Verhältnisses der Stoffmengen der Komponenten des Flachglases 100:
B2O3/SiO2 0,12 bis 0,35, und/oder Σ(MexOy)/(Z(SiO2+B2O3) 0,02 bis 0,10, -
-
- ist kleiner 200 ppm, bevorzugt kleiner 150 ppm, mehr bevorzugt kleiner 100 ppm, besonders bevorzugt keiner 50 ppm und ganz besonders bevorzugt kleiner 25 ppm,
wobei der Gesamtgehalt des Flachglases 100 an den betrachteten Metallen unabhängig von deren Oxidationsstufe betrachtet wird. - Vorzugsweise liegt die Transformationstemperatur Tg des Flachglases 100 zwischen 450°C und 550°C.
- Gemäß einer Ausführungsform des Flachglases 100 weist diese eine Viskosität η auf, wobei Ig η einen Wert von 4 bei Temperaturen zwischen 1000°C und 1320 °C aufweist.
- Gemäß noch einer Ausführungsform des Flachglases 100 beträgt die Brechzahl nd des Flachglases 100 bei einer Lichtwellenlänge von 587,6 nm weniger als 1,475.
- Bevorzugt ist das Flachglas 100 gekennzeichnet durch chemische Beständigkeitswerte
- gegen Wasser gemäß DIN ISI 719 der Klasse HGB 1,
- gegen Säuren gemäß DIN 12116 Klasse S 1 W, und
- gegen Laugen gemäß DIN ISO 695 Klasse A3 oder besser.
- Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst das Flachglas 100 die folgenden Komponenten
SiO2 72 Mol-% bis 85 Mol-%, bevorzugt 76 Mol-% bis 85 Mol-% B2O3 10 Mol-% bis 25 Mol-%, bevorzugt 10 Mol-% bis 22 Mol-% Al2O3 0,2 Mol-% bis 2,5 Mol-% Na2O 0,5 Mol-% bis 5,0 Mol-% K2O 0 Mol-% bis 1,0 Mol-% Li2O 0 Mol-% bis 1,5 Mol-% - Das Flachglas 100 ist gemäß einer Ausführungsform hergestellt oder herstellbar in einem Schmelzprozess mit anschließender Heißformgebung, insbesondere in einem Floatverfahren, einem Walzverfahren oder einem Ziehverfahren, wie einem Down-Draw-Verfahren, vorzugsweise einem Overflow-Fusion-Down-Draw-Verfahren, oder einem Up-Draw-Verfahren oder einem Foucault-Verfahren.
Claims (15)
- Flachglas, wobei die Transmission des Flachglases für elektromagnetische Strahlung bei einer Dicke des Flachglases von 1 mmbei einer Wellenlänge von 254 nm 20% oder mehr, bevorzugt 60 % oder mehr, besonders bevorzugt 85% oder mehr und ganz besonders bevorzugt 88 % oder mehr, undbei einer Wellenlänge von 300 nm 82 % oder mehr, undbei einer Wellenlänge von 350 nm 90 % oder mehr, undbei einer Wellenlänge von 546 nm 92% oder mehr, undbei einer Wellenlänge von 1400 nm 92,5% oder mehr, undim Wellenlängenbereich von 380 nm bis 780 nm 91,5% oder mehr, undim Wellenlängenbereich von 780 nm bis 1500 nm 92,5% oder mehr, beträgt, wobei für das Verhältnis der Gewichtsanteile der vom Flachglas umfassten Eisen-Ionen gilt:wobei für die Gewichtsanteile in ppm der vom Flachglas umfassten folgenden Metalle Fe, Co, Ni, Cr, Cu, Mn, V gilt:ist kleiner 200 ppm,wobei der Gesamtgehalt des Flachglases an den betrachteten Metallen unabhängig von deren Oxidationsstufe betrachtet wird.
- Flachglas, nach Anspruch 1, wobei die Summe des Gehalts des Flachglases an Oxiden von Netzwerkbildnern, höchstens 98 Mol-% beträgt.
- Flachglas nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei der lineare thermische Ausdehnungskoeffizient α des Flachglases zwischen 2,4 * 10-6/K und 3,5 * 10-6/K beträgt.
- Flachglas nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Gehalt des Flachglases an SiO2 zwischen 72 Mol-% und 85 Mol-% beträgt.
- Flachglas nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Flachglas B2O3 umfasst.
- Flachglas nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Flachglas SiO2 und B2O3 umfasst.
- Flachglas nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei gilt, dass
Σ R2O 1 Mol-% - 5 Mol-%, - Flachglas nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei hinsichtlich des Verhältnisses der Stoffmengen der Komponenten des Flachglases gilt:
B2O3/SiO2 0,12 bis 0,35, und/oder Σ (MexOy)/(Σ (SiO2+B2O3) 0,02 bis 0,10, - Flachglas nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei für die Gewichtsanteile in ppm der vom Flachglas umfassten folgenden Metalle Fe, Co, Ni, Cr, Cu, Mn, V gilt:
wobei der Gesamtgehalt des Flachglases an den betrachteten Metallen unabhängig von deren Oxidationsstufe betrachtet wird. - Flachglas nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Transformationstemperatur Tg des Flachglases zwischen 450°C und 550°C liegt.
- Flachglas nach einem der Ansprüche 1 bis 10 mit einer Viskosität η, wobei Ig η einen Wert von 4 bei Temperaturen zwischen 1000°C und 1320 °C aufweist.
- Flachglas nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Brechzahl nd des Flachglases bei einer Lichtwellenlänge von 587,6 nm weniger als 1,475 beträgt.
- Flachglas nach einem der Ansprüche 1 bis 12, gekennzeichnet durch chemische Beständigkeitswerte- gegen Wasser gemäß DIN ISO 719 der Klasse HGB 1,- gegen Säuren gemäß DIN 12116 Klasse S 1 W, und- gegen Laugen gemäß DIN ISO 695 Klasse A3 oder besser.
- Flachglas nach einem der Ansprüche 1 bis 13, umfassend die folgenden Komponenten
SiO2 72 Mol-% bis 85 Mol-% B2O3 10 Mol-% bis 25 Mol-% Al2O3 0,2 Mol-% bis 2,5 Mol-% Na2O 0,5 Mol-% bis 5,0 Mol-% K2O 0 Mol-% bis 1,0 Mol-% Li2O 0 Mol-% bis 1,5 Mol-% - Flachglas nach einem der vorhergehenden Ansprüche, hergestellt oder herstellbar in einem Schmelzprozess mit anschließender Heißformgebung.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102018112070.2A DE102018112070A1 (de) | 2018-05-18 | 2018-05-18 | Flachglas, Verfahren zu dessen Herstellung sowie dessen Verwendung |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EP3569577A1 EP3569577A1 (de) | 2019-11-20 |
EP3569577B1 true EP3569577B1 (de) | 2022-08-10 |
Family
ID=66542139
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EP19174408.5A Active EP3569577B1 (de) | 2018-05-18 | 2019-05-14 | Flachglas, verfahren zu dessen herstellung sowie dessen verwendung |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11465929B2 (de) |
EP (1) | EP3569577B1 (de) |
JP (2) | JP2019199399A (de) |
KR (1) | KR20190132254A (de) |
CN (1) | CN110498605B (de) |
DE (1) | DE102018112070A1 (de) |
TW (1) | TW202003407A (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11951713B2 (en) | 2020-12-10 | 2024-04-09 | Corning Incorporated | Glass with unique fracture behavior for vehicle windshield |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20220037436A (ko) * | 2019-07-25 | 2022-03-24 | 에이지씨 가부시키가이샤 | 적층 부재 |
WO2021015057A1 (ja) * | 2019-07-25 | 2021-01-28 | Agc株式会社 | 積層部材 |
EP3838857A1 (de) * | 2019-12-20 | 2021-06-23 | Schott AG | Optische komponente und glaszusammensetzung sowie deren verwendung |
WO2022112721A1 (fr) * | 2020-11-27 | 2022-06-02 | Pochet Du Courval | Procédé de fabrication d'un article en verre à partir d'une portion de verre recyclé |
FR3118462A1 (fr) * | 2020-11-27 | 2022-07-01 | Pochet Du Courval | Procédé de fabrication d’un article en verre à partir d’une portion de verre recyclé. |
Family Cites Families (35)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NL7406495A (nl) | 1974-05-15 | 1975-11-18 | Philips Nv | Werkwijze voor de bereiding van ultraviolet doorlatend glas. |
JPS5540506B2 (de) | 1975-01-10 | 1980-10-18 | ||
US4298389A (en) | 1980-02-20 | 1981-11-03 | Corning Glass Works | High transmission glasses for solar applications |
US4792535A (en) | 1987-09-02 | 1988-12-20 | Corning Glass Works | UV-transmitting glasses |
DE3801840A1 (de) | 1988-01-20 | 1989-08-03 | Schott Glaswerke | Uv-durchlaessiges glas |
US4925814A (en) | 1989-02-27 | 1990-05-15 | Corning Incorporated | Ultraviolet transmitting glasses for EPROM windows |
GB9106086D0 (en) | 1991-03-22 | 1991-05-08 | Pilkington Plc | Glass composition |
DE4325656C2 (de) | 1993-07-30 | 1996-08-29 | Schott Glaswerke | Verwendung eines Glaskörpers zur Erzeugung eines als Brandschutzsicherheitsglas geeigneten vorgespannten Glaskörpers auf einer herkömmlichen Luftvorspannanlage |
DE4335204C1 (de) | 1993-10-15 | 1995-04-06 | Jenaer Glaswerk Gmbh | Reduzierend erschmolzenes Borosilikatglas mit hoher Transmission im UV-Bereich und guter hydrolytischer Beständigkeit und seine Verwendung |
DE4338128C1 (de) | 1993-11-08 | 1995-05-18 | Jenaer Glaswerk Gmbh | Borosilikatglas mit hoher Transmission im UV-Bereich, niedriger Wärmeausdehnung und hoher chemischer Beständigkeit, Verfahren zu seiner Herstellung und seine Verwendung |
EP2261183B1 (de) | 2000-03-06 | 2015-02-25 | Nippon Sheet Glass Company, Limited | Glasscheibe mit hoher Durchlässigkeit und Verfahren zu deren Herstellung |
DE10150884A1 (de) | 2001-10-16 | 2003-05-08 | Schott Glas | Thermisch vorspannbares Alkaliborosilikatglas, seine Herstellung und seine Verwendung |
DE50202666D1 (de) | 2001-11-19 | 2005-05-04 | Schott Ag | Herstellung eines borsilikatglases mit einer zur modifizierung geeigneten oberfläche, sowie das mit dem erfindungsgemässen verfahren erhaltene glas und dessen verwendung |
JP5540506B2 (ja) | 2009-01-16 | 2014-07-02 | 旭硝子株式会社 | 固体撮像素子パッケージ用窓ガラス |
JP2010208906A (ja) | 2009-03-11 | 2010-09-24 | Asahi Glass Co Ltd | 光デバイス用基板ガラス |
DE102009021115B4 (de) * | 2009-05-13 | 2017-08-24 | Schott Ag | Silicatgläser mit hoher Transmission im UV-Bereich, ein Verfahren zu deren Herstellung sowie deren Verwendung |
FR2974700B1 (fr) | 2011-04-29 | 2013-04-12 | Eurokera | Dispositif de cuisson par induction |
US9145333B1 (en) | 2012-05-31 | 2015-09-29 | Corning Incorporated | Chemically-strengthened borosilicate glass articles |
DE102012219614B3 (de) | 2012-10-26 | 2013-12-19 | Schott Ag | Solarisationsbeständiges Borosilikatglas und seine Verwendung zur Herstellung von Glasrohren und Lampen sowie in Bestrahlungseinrichtungen |
US20140152914A1 (en) * | 2012-11-30 | 2014-06-05 | Corning Incorporated | Low-Fe Glass for IR Touch Screen Applications |
JP6489411B2 (ja) | 2014-03-19 | 2019-03-27 | 日本電気硝子株式会社 | 紫外線透過ガラス |
CN105209966B (zh) | 2014-04-18 | 2017-03-29 | 安瀚视特控股株式会社 | 平板显示器用玻璃基板及其制造方法、以及液晶显示器 |
US9902644B2 (en) | 2014-06-19 | 2018-02-27 | Corning Incorporated | Aluminosilicate glasses |
WO2016088778A1 (ja) | 2014-12-02 | 2016-06-09 | 旭硝子株式会社 | ガラス板およびそれを用いた加熱器 |
DE102014119594B9 (de) | 2014-12-23 | 2020-06-18 | Schott Ag | Borosilikatglas mit niedriger Sprödigkeit und hoher intrinsischer Festigkeit, seine Herstellung und seine Verwendung |
JP6827934B2 (ja) | 2015-01-20 | 2021-02-10 | ショット グラス テクノロジーズ (スゾウ) カンパニー リミテッドSchott Glass Technologies (Suzhou) Co., Ltd. | 高いuv透過率および耐ソラリゼーション性を示す低cteガラス |
TWI692459B (zh) | 2015-05-29 | 2020-05-01 | 日商Agc股份有限公司 | 紫外線透射玻璃 |
DE102015113558A1 (de) * | 2015-08-17 | 2017-02-23 | Schott Ag | Lichtleiterplatte und optische Anzeige mit Hinterleuchtung |
JPWO2017030110A1 (ja) * | 2015-08-18 | 2018-06-14 | 旭硝子株式会社 | 高透過ガラス |
CN107922245B (zh) | 2015-09-25 | 2021-04-13 | 株式会社Lg化学 | 玻璃导光板 |
US11242279B2 (en) | 2015-10-22 | 2022-02-08 | Corning Incorporated | High transmission glasses |
JP2019036379A (ja) | 2016-01-06 | 2019-03-07 | Agc株式会社 | 導光板 |
WO2017191913A1 (ko) * | 2016-05-03 | 2017-11-09 | 주식회사 엘지화학 | 붕규산 유리, 이것을 포함하는 도광판 및 그 제조 방법 |
JP6936954B2 (ja) * | 2016-09-06 | 2021-09-22 | 日本電気硝子株式会社 | マイクロ流路デバイス用ガラス基板 |
WO2019045024A1 (ja) * | 2017-09-04 | 2019-03-07 | Agc株式会社 | ガラス板 |
-
2018
- 2018-05-18 DE DE102018112070.2A patent/DE102018112070A1/de not_active Ceased
-
2019
- 2019-05-14 EP EP19174408.5A patent/EP3569577B1/de active Active
- 2019-05-16 KR KR1020190057349A patent/KR20190132254A/ko not_active Application Discontinuation
- 2019-05-16 TW TW108116956A patent/TW202003407A/zh unknown
- 2019-05-17 JP JP2019093879A patent/JP2019199399A/ja active Pending
- 2019-05-17 US US16/414,982 patent/US11465929B2/en active Active
- 2019-05-20 CN CN201910420645.3A patent/CN110498605B/zh active Active
-
2023
- 2023-12-22 JP JP2023217404A patent/JP2024038064A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11951713B2 (en) | 2020-12-10 | 2024-04-09 | Corning Incorporated | Glass with unique fracture behavior for vehicle windshield |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20190132254A (ko) | 2019-11-27 |
CN110498605B (zh) | 2023-02-28 |
TW202003407A (zh) | 2020-01-16 |
US20190352217A1 (en) | 2019-11-21 |
CN110498605A (zh) | 2019-11-26 |
JP2024038064A (ja) | 2024-03-19 |
JP2019199399A (ja) | 2019-11-21 |
DE102018112070A1 (de) | 2019-11-21 |
US11465929B2 (en) | 2022-10-11 |
EP3569577A1 (de) | 2019-11-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3569577B1 (de) | Flachglas, verfahren zu dessen herstellung sowie dessen verwendung | |
EP1837313B1 (de) | Optisch detektierbares floatbares arsen- und antimonfreies, keramisierbares Lithium-Aluminosilikat-Glas | |
EP1593658B1 (de) | Gefloatetes Lithium-Aluminosilikat-Flachglas mit hoher Temperaturbeständigkeit, das chemisch und thermisch vorspannbar ist | |
EP1837312B1 (de) | Lithium-Aluminium-Silikatglas mit kurzen Keramisierungszeiten | |
EP2817269B9 (de) | Transparente farbarme lithiumaluminiumsilikat-glaskeramik und deren verwendung | |
DE19739912C1 (de) | Alkalifreies Aluminoborosilicatglas und dessen Verwendung | |
DE112011100664B4 (de) | Dünnes Lithium-Aluminosilikat-Glas zum dreidimensionalen Präzisionsformen | |
EP3392216B1 (de) | Chemisch beständiges glas und dessen verwendung | |
EP2817265B1 (de) | Verfahren zur herstellung von lithium-alumo-silicat-glaskeramiken | |
DE102016208300B3 (de) | Kristallisierbares Lithiumaluminiumsilikat-Glas und daraus hergestellte transparente Glaskeramik sowie Verfahren zur Herstellung des Glases und der Glaskeramik und Verwendung der Glaskeramik | |
EP3081542A1 (de) | Uv-absorbierender glasartikel | |
EP2660214A1 (de) | Kristallisiertes glas | |
EP3385234B1 (de) | Glas | |
EP3872044B1 (de) | Kristallisierbares lithiumaluminiumsilikat-glas und daraus hergestellte glaskeramik sowie verfahren zur herstellung des glases und der glaskeramik und verwendung der glaskeramik | |
US20230002270A1 (en) | Non-flat formed glass, method for producing same, and use thereof | |
EP3569578B1 (de) | Verwendung eines flachglases in elektronischen bauteilen | |
DE202022104982U1 (de) | Nicht flaches Formglas | |
DE102004001729B4 (de) | Verfahren zur Herstellung eines rot gefärbten Borosilicatglases | |
JP2024036265A (ja) | 非板状成形ガラス | |
EP4194414A1 (de) | Deckscheibe mit anomalem spannungsprofil, verfahren zu deren herstellung sowie deren verwendung | |
DE102021132738A1 (de) | Glaskeramische Deckscheibe, Verfahren zu deren Herstellung sowie deren Verwendung und digitales Anzeigegerät umfassend eine solche Deckscheibe |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PUAI | Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012 |
|
STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE |
|
STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: EXAMINATION IS IN PROGRESS |
|
17P | Request for examination filed |
Effective date: 20190514 |
|
AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR |
|
AX | Request for extension of the european patent |
Extension state: BA ME |
|
17Q | First examination report despatched |
Effective date: 20191104 |
|
RBV | Designated contracting states (corrected) |
Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR |
|
STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: EXAMINATION IS IN PROGRESS |
|
GRAP | Despatch of communication of intention to grant a patent |
Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1 |
|
STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: GRANT OF PATENT IS INTENDED |
|
INTG | Intention to grant announced |
Effective date: 20220302 |
|
GRAS | Grant fee paid |
Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3 |
|
GRAA | (expected) grant |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210 |
|
STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: THE PATENT HAS BEEN GRANTED |
|
AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: B1 Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: AT Ref legal event code: REF Ref document number: 1510439 Country of ref document: AT Kind code of ref document: T Effective date: 20220815 Ref country code: CH Ref legal event code: EP |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: IE Ref legal event code: FG4D Free format text: LANGUAGE OF EP DOCUMENT: GERMAN |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: DE Ref legal event code: R096 Ref document number: 502019005207 Country of ref document: DE |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: NL Ref legal event code: MP Effective date: 20220810 |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: LT Ref legal event code: MG9D |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: SE Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20220810 Ref country code: RS Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20220810 Ref country code: PT Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20221212 Ref country code: NO Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20221110 Ref country code: NL Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20220810 Ref country code: LV Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20220810 Ref country code: LT Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20220810 Ref country code: FI Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20220810 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: PL Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20220810 Ref country code: IS Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20221210 Ref country code: HR Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20220810 Ref country code: GR Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20221111 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: SM Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20220810 Ref country code: RO Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20220810 Ref country code: ES Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20220810 Ref country code: DK Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20220810 Ref country code: CZ Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20220810 |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: DE Ref legal event code: R097 Ref document number: 502019005207 Country of ref document: DE |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: SK Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20220810 Ref country code: EE Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20220810 |
|
PLBE | No opposition filed within time limit |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261 |
|
STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT |
|
P01 | Opt-out of the competence of the unified patent court (upc) registered |
Effective date: 20230516 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: AL Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20220810 |
|
26N | No opposition filed |
Effective date: 20230511 |
|
PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: FR Payment date: 20230526 Year of fee payment: 5 Ref country code: DE Payment date: 20230519 Year of fee payment: 5 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: SI Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20220810 |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: CH Ref legal event code: PL |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: MC Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20220810 |
|
GBPC | Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee |
Effective date: 20230514 |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: BE Ref legal event code: MM Effective date: 20230531 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: MC Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20220810 Ref country code: LU Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 20230514 Ref country code: LI Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 20230531 Ref country code: CH Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 20230531 |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: IE Ref legal event code: MM4A |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: IE Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 20230514 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: IE Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 20230514 Ref country code: GB Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 20230514 |